Effetti sul Sistema Nervoso Centrale del Cannabinoide Sintetico JWH-018: uno studio morfologico ed immunoistochimico su topi.

In recent years, the spread of New Psychoactive Substances (NPS) has outlined a growing and alarming health and toxicological emergency. Within this heterogeneous landscape, synthetic cannabinoids represent one of the most widespread and insidious classes, characterized by high affinity and agonist potency toward cannabinoid receptors compared to the phytocannabinoid $\Delta^9$-THC, leading to acute and chronic toxicity profiles that remain partially unexplored.The present thesis aims to evaluate the neurotoxic effects induced by exposure to the synthetic cannabinoid JWH-018 on the central nervous system (CNS) in a murine model. Specifically, the investigation focused on the morphological and immunohistochemical analysis of three key regions constituting the core of motor control: the primary motor cortex, the caudate-putamen, and the cerebellum. To investigate whether the disruption of cellular calcium homeostasis constitutes an underlying biological mechanism of neurotoxicity, a quantitative and semi-quantitative immunohistochemical analysis was conducted targeting the expression of the three major calcium-binding proteins: parvalbumin, calbindin, and calretinin. Morphological examinations revealed an impairment of parenchymal structural integrity across the different examined areas, characterized by neuropil vacuolization, observable as clear, empty spaces, associated with the presence of microhemorrhagic foci, particularly evident within the cerebellar cytoarchitecture. Concurrently, immunohistochemical analysis showed a decrease in optical density (OD) for calcium-binding proteins across the investigated brain areas, alongside a distinct layer-specific pattern in the cerebellar cortex. This profile suggests a possible exhaustion of intracellular calcium-buffering systems, secondary to ionic overload and cellular stress induced by JWH-018.Taken together, these findings reflect synthetic cannabinoid-mediated neurotoxicity in motor circuits, identifying the dysregulation of calcium homeostasis and consequent parenchymal and vascular damage as a central hub.

Negli ultimi anni, la diffusione delle Nuove Sostanze Psicoattive (NPS) ha delineato una crescente ed allarmante emergenza sanitaria e tossicologica. All’interno di questo eterogeneo panorama, i cannabinoidi sintetici rappresentano una delle classi più diffuse e insidiose, caratterizzati da un’elevata affinità e potenza agonista verso i recettori cannabinoidi rispetto al fitocannabinoide Δ^9-THC, con conseguenti profili di tossicità acuta e cronica ancora parzialmente inesplorati. Il presente lavoro di tesi si propone di valutare gli effetti neurotossici indotti dall'esposizione al cannabinoide sintetico JWH-018 a livello del sistema nervoso centrale (SNC) in un modello murino. Nello specifico, l’indagine si è focalizzata sull’analisi morfologica e immunoistochimica di tre regioni chiave costituenti il core del controllo motorio: la corteccia motoria primaria, il caudato-putamen e il cervelletto. Al fine di indagare se l'alterazione dell'omeostasi del calcio cellulare costituisca un meccanismo biologico sottostante alla neurotossicità, è stata condotta un'analisi immunoistochimica quantitativa e semiquantitativa mirata all'espressione delle tre principali proteine leganti il calcio: parvalbumina, calbindina e calretinina. Le indagini morfologiche hanno evidenziato una compromissione dell'integrità strutturale del parenchima nelle diverse aree esaminate, caratterizzata da vacuolizzazione del neuropilo, apprezzabile sotto forma di aree bianche vuote, associata alla presenza di foci microemorragici, particolarmente evidenti a livello della citoarchitettura cerebellare. Parallelamente, l’analisi immunoistochimica ha rivelato un decremento della densità ottica (OD) per le proteine leganti il calcio a livello delle aree cerebrali indagate, unitamente a un peculiare andamento layer-specific nella corteccia cerebellare. Questo quadro suggerisce un possibile fenomeno di exhaustion dei sistemi di buffering del calcio intracellulare, secondario a un sovraccarico ionico e allo stress cellulare indotto da JWH-018. Nel loro insieme, tali riscontri riflettono neurotossicità mediata dai cannabinoidi sintetici nei circuiti motori, individuando nella disregolazione dell'omeostasi del calcio e nel conseguente danno parenchimale e vascolare un nodo centrale.