INDAGINE SUI MECCANISMI FISIOPATOLOGICI ALLA BASE DEI DISORDINI MOTORI GASTROINTESTINALI IN STATI INFIAMMATORI.

Progetto: Research project

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Alterazioni nella funzione motoria a carico del tubo digerente (nausea, vomito, grave stipsi, episodi ricorrenti di sub-occlusione intestinale) sono stati descritti in modelli sperimentali di infiammazione indotta da stimoli di vario genere come infezione, irritazione chimica, che portano all’ attivazione della risposta immune. I disturbi della motilità gastrointestinale (GI) che si verificano in questi quadri infiammatori, sono dovuti presumibilmente alla produzione di mediatori flogistici che determinano alterazioni strutturali o funzionali delle diverse cellule in grado di controllare la motilità GI; in particolare dei neuroni del sistema nervoso enterico (SNE). Il SNE, costituto da un elevato numero di neuroni distribuiti su tutta la lunghezza del tubo digerente e contenenti una varietà di sostanze comparabile a quella dei neuroni centrali, è in grado di controllare, indipendentemente dal sistema nervoso centrale, tutte le funzioni intestinali inclusa la motilità. Ancora per molti di questi agenti chimici non del tutto chiarita è l'origine, gli stimoli fisiologici che ne determinano il rilascio, il tipo di recettore implicato nella risposta osservata ed il meccanismo d’azione; tali informazioni potrebbero essere utili per comprendere come, alterazioni nella funzionalità nel SNE, possono essere alla base dei cambiamenti della motilità GI nell’infiammazione. Inoltre una miglior conoscenza della funzione svolta da tali sostanze e della eventuale alterazione nel corso degli stati infiammatori potrebbe fornire informazioni utili per lo sviluppo di nuovi farmaci in grado di alleviare i sintomi dei pazienti con quadri intestinali infiammatori come la sindrome dell’intestino irritabile (IBS). Nel presente studio saranno investigati in preparati allestiti in vitro o in vivo da modelli murini nei quali verrà indotta sperimentalmente infiammazione intestinale mediante somministrazione orale di destrano solfato sodico (DSS): - Le riposte indotte dai principali neurotrasmettitori enterici (Acetilcolina, catecolamine, tachichinine, NO e VIP) in preparati di controllo e infiammati. - La eventuale modificazione nell’espressione e nella localizzazione dei sottotipi di recettori coinvolti o degli enzimi responsabili della sintesi o della degradazione di tali sostanze nei preparati infiammati. - Le possibili alterazioni nei pathways di traduzione che mediano gli effetti dei più noti neurotrasmettitori enterici, sia eccitatori che inibitori.

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Obiettivi Nel presente progetto ci si propone di approfondire, in preparati allestiti in vitro da modelli animali, i meccanismi alla base delle alterazioni della motilità intestinale che conseguono l’induzione dell’ infiammazione con stimoli di vario genere. In particolare, data la scarsa disponibilità di informazioni relative alle alterazioni neuronali indotte da infiammazioni intestinali, nel presente studio verranno indagate possibili modificazioni a carico dei principali neurotrasmettitori enterici dopo induzione sperimentale di colite in modelli murini, mediante somministrazione orale di destrano solfato sodico (DSS). Tale modello sperimentale sviluppa una risposta infiammatoria con quadro patologico simile a quello riscontrato nelle malattie infiammatorie intestinali nell’uomo. Per assicurarsi dell’istaurarsi dello stato infiammatorio verrà valutato lo sviluppo di sintomi clinici caratteristici della colite (perdita di peso, diarrea) e l’attività della mieloperossidasi, indicatore dello stato infiammatorio. Servendosi di bloccanti dei diversi pathways neurali, saranno investigate, nei diversi segmenti prelevati da animali sani e da quelli in cui è stata indotta l’infiammazione, le influenze del danno infiammatorio sulla azione dei più noti neurotrasmettitori enterici. Inoltre dal momento che una delle possibili cause delle modificazioni funzionali osservate nel corso degli stati infiammatori, può essere la down- o la up regulation nell’espressione di recettori per i neurotrasmettitori enterici o una loro diversa localizzazione, ci si propone, utilizzando sia agonisti ed antagonisti selettivi per le diverse sottoclassi di recettori dei neurotrasmettitori enterici, sia mediante tecniche di biologia molecolare, di identificare i tipi di recettori espressi. Tali tecniche verranno anche applicate per poter valutare la diversa espressione di enzimi coinvolti nel metabolismo di tali neurotrasmettitori visto che un incremento o una diminuzione dell’ espressione di tali enzimi comporta una variazione nella funzione dei neurotrasmettitori. Gli obiettivi di tale ricerca saranno quindi: - Analizzare in diverse porzioni del canale alimentare eventuali alterazioni motorie indotte da flogosi sperimentale sulla attività contrattile, valutando in vitro la motilità spontanea e la risposta a stimoli neurogeni o farmacologici indotti dalla somministrazione esogena di agonisti. Sarà condotta anche una indagine sulla motilità “in vivo” in animali in cui verrà misurato lo svuotamento gastrico e il transito intestinale in condizioni controllo o in presenza di infiammazione. - Identificare la possibile modificazione nell’espressione e nella localizzazione dei sottotipi di recettori coinvolti o degli enzimi responsabili della sintesi o della degradazione di tali sostanze nei preparati infiammati. - Studiare le possibili modificazioni nei pathways di traduzione che mediano gli effetti dei più noti neurotrasmettitori enterici, sia eccitatori che inibitori. ________________________________________ Metodologie Tale ricerca prevede: - l’uso di tecniche di registrazione dell’attività meccanica in vitro di segmenti e di strips di muscolatura liscia di diverse porzioni del canale alimentare di topo, in particolare intestino tenue e colon da animali di controllo o nei quali è stata indotta infiammazione mediante somministrazione di destrano solfato sodico (DSS). I segmenti interi saranno montati in un bagno d’organo orizzontale per la registrazione sia della pressione endoluminale (espressione dell’attività meccanica della muscolatura circolare) che della tensione isometrica (espressione dell’attività meccanica della muscolatura longitudinale). Tale approccio sperimentale, permette di studiare la funzione muscolare in condizioni nelle quali sono escluse le influenze di fattori estrinseci, ma il muscolo funziona in modo analogo alle sue condizioni in vivo. Le strips di muscolatura circolare
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/07 → …

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