Effect of alpha lipoic acid and choline-containing compounds on the expression of some astroglial biomarkers during proliferation and differentiation of astrocytes and neuroblastoma cultures

Abstract

La prima sessione del presente studio è stata finalizzata a valutare gli effetti del trattamento per 24h con l'acetilcolina ed altri precursori colinergici come CDP-colina, colina alphoscerato sull espressione di alcuni markers in colture primarie di astrociti di ratto a 14, 21 e 35 giorni in vitro (DIV). Inoltre, l'acido alpha-lipoico svolge un ruolo fondamentale come componente antiossidante e metabolico di alcuni complessi enzimatici coinvolti nel metabolismo del glucosio di tipi cellulari, nella seconda sessione della ricerca abbiamo valutato l'effetto del trattamento di (+)acido lipoico o ( +/-)acido lipoico e/o 10 mM alpha-GPC su colture astrogliali studiando l'espressione di alcuni marcatori di proliferazione e differenziazione cellulare. Nella terza parte della ricerca, abbiamo studiato gli estrogeni e le attività di fattori di crescita (GFs) come mitogeni in grado di stimolare la proliferazione cellulare, analizzando le interazioni tra il fattore di crescita di competenza bFGF e/o estrogeno 17-beta-estradiolo + fattori di crescita di progressione (EGF o IGF-I o INS) sul DNA labeling oltre che sulla proliferazione e la differenziazione cellulare astrogliale in differenti condizioni sperimentali. Infine, nell'ultima sessione della ricerca abbiamo valutato gli effetti antiossidanti dell acido lipoico (LA) in combinazione con il bortezomib (BTZ) su linee cellulari di neuroblastoma (NB). Abbiamo studiato la modulazione dell emeossigenasi-1 (HO-1), del gene HMOX-1, nonché gli chaperoni BIP1, IRE1, Ero1 e PD1, attivati dalle cellule al fine di contrastare la risposta allo stress da reticolo endoplasmatico (ER). Per quanto riguarda i risultati ottenuti nei nostri colture cellulari astrogliali trattati con acido alpha-lipoico ed alpha-GPC da soli o entrambi in combinazione, è particolarmente importante sottolineare che l'aggiunta di farmaci singoli (acido alpha-lipoico o alpha-GPC) ha indotto un up modulazione espressione di biomarcatori utilizzati nel nostro studio. Al contrario, il co-trattamento con l'acido alpha-lipoico + alpha-GPC ha mostrato nessuna modifica significativa dei biomarcatori utilizzati (GFAP, vimentina, ciclina D1, O.D.C. e MAP-chinasi). Sono necessari ulteriori studi al fine di meglio chiarire il meccanismo specifico evocato dal trattamento di tali agenti neuroprotettivi nei nostri modelli in vitro. Una possibile spiegazione di questo risultato inatteso può dipendere dal fatto che, alpha-lipoico, agendo come agente che mima l azione dell'insulina e stimolando i recettori, potrebbe provocare un meccanismo d'azione che possa interferire sul comune percorso di trasduzione del segnale. Per quanto riguarda l'effetto di LA nei meccanismi di resistenza al bortezomib (BTZ) in cellule di neuroblastoma, i nostri dati indicano che LA, in combinazione con BTZ, agisce come chaperone chimico ridurre la risposta allo stress indotto dal proteasoma. Nelle nostre condizioni sperimentali, è stato osservata una upregulation dell emeossigenasi (HO-1) in seguito al trattamento BTZ su tutte le linee cellulari testate di NB, suggerendo un ruolo protettivo contro gli effetti indotti da BTZ Nel nostro modello sperimentale, non abbiamo osservato l'attivazione delle proteine autofagia legati a cellule di NB trattate con BTZ, quindi supponiamo che viene attivata l autofagia per promuovere la sopravvivenza delle cellule. Inoltre, abbiamo osservato un significativo aumento dell'autofagia in seguito al trattamento sia con la combinazione di BTZ e LA. Inoltre, LA è in grado di aumentare l'autofagia nelle sole cellule NB rispetto al solo trattamento con BTZ. I nostri dati confermano che LA protegge le cellule NB dallo stress ossidativo e riducendo il danno indotto dallo stress da ER dovuto al trattamento con BTZ e attiva autofagia come meccanismo di sopravvivenza cellulare.