Role of PACAP-ADNP axis in neurodegenerative process

ll neuropeptide PACAP (Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide) è stato ampiamente studiato per le sue proprietà neuroprotettive nelle malattie neurodegenerative, tra cui la Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) e la Retinopatia Diabetica (RD). Le mutazioni nel gene che codifica per l’enzima superossido dismutasi Cu/Zn (SOD1) sono responsabili del 20% dei casi familiari di SLA. I meccanismi patologici sottostanti la tossicità indotta dalla mutazione SOD1 sono ancora sconosciuti. Tuttavia, è stato ipotizzato che lo stress ossidativo (OS) giochi un ruolo cruciale nella degenerazione dei motoneuroni. Inoltre, è stato descritto che la mutazione SOD1 interferisce con l’espressione del fattore nucleare legato all'eritroide 2-correlato al fattore 2 (Nrf2), un fattore chiave nella protezione contro lo stress ossidativo e la formazione delle specie reattive dell’ossigeno (ROS). Utilizzando una linea cellulare ibrida di motoneuroni (NSC-34) che esprime la forma umana wild-type o SOD1 mutata come modello in vitro di SLA, abbiamo investigato se l’effetto protettivo del peptide PACAP fosse mediato attraverso l’attivazione della proteina ADNP (Activity-Dependent Neuroprotective Protein). I nostri risultati hanno mostrato che il PACAP legandosi al recettore PAC1 previene la morte dei motoneuroni mutati in condizioni di carenza sierica inducendo l’espressione di ADNP tramite l'attivazione della fosfolipasi C. Inoltre, abbiamo dimostrato che l'asse PACAP/ADNP attenua significativamente la formazione dei ROS promuovendo la traslocazione del fattore di trascrizione Nrf2 coinvolto nella risposta antiossidante. Durante la progressione della Retinopatia Diabetica (DR), l'iperglicemia prolungata induce cambiamenti metabolici nella retina, portando alla sovraespressione e secrezione del fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF) da parte delle cellule dell'epitelio pigmentato retinico (RPE), che formano la barriera emato-retinica esterna (oBRB), una struttura specializzata che regola il flusso di ioni e metaboliti tra i capillari della coroide e gli strati retinici. La secrezione di VEGF dal compartimento basolaterale delle cellule RPE compromette l'integrità della barriera e induce la neovascolarizzazione coroidea. Abbiamo ipotizzato che il peptide PACAP possa prevenire il danno alla oBRB attraverso l'induzione di ADNP. In primo luogo, abbiamo dimostrato che ADNP è espresso nelle cellule RPE di animali diabetici indotti da streptozotocina . Il coinvolgimento dell'asse PACAP-ADNP sull'integrità della barriera è stato valutato mediante la misurazione della resistenza elettrica trans-epiteliale e un saggio di permeabilità eseguito su monostrati di cellule ARPE coltivate in un mezzo condizionato, denominato CM2, contenente una concentrazione nota di VEGF, e analizzando l'espressione di due proteine che costituiscono le giunzioni strette, Zonula Occludens-1 (ZO-1) e occludina. Inoltre, abbiamo dimostrato che l'asse PACAP-ADNP ha contrastato la neovascolarizzazione coroidea promossa da VEGF. In conclusione, gli studi presentati nella tesi evidenziano il ruolo dell'asse PACAP-ADNP nella neuroprotezione contro lo stress ossidativo nella SLA e nella preservazione dell'integrità della oBRB durante la progressione della RD. Considerando le limitazioni associate all'applicazione clinica di questi peptidi, relative alla loro instabilità metabolica e breve emivita, studi futuri dovrebbero concentrarsi sull'identificazione e la sintesi di nuovi agonisti con una maggiore efficacia terapeutica

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2025

Author dc:creator

• MAGRI', BENEDETTA GIUSEPPA

Contributors dc:contributor

• D'AGATA, VELIA MARIA

• Neuropeptide
• ALS
• Oxidative stre
• Diabetic Retinopathy
• Neurodegeneration
• Neuropeptidi
• SLA
• Neurodegenerazione
• Stress Ossidativo
• Retinopatia Diabetica

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/690716

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/690716