Dottorato in EPATO-GASTROENTEROLOGIA SPERIMENTALE E CLINICA

Titolo della tesi: Il ritmo circadiano nei modelli murini di colestasi Facoltà di Farmacia e Medicina Dipartimento di Scienze Anatomiche, Istologiche, Medico-Legali e dell’Apparato Locomotore Dottorato in Epato-Gastroenterologia Sperimentale e Clinica, XXXVII ciclo Candidata: Ludovica Ceci Tutor: Coordinatore Prof. Romina

Introduzione: Le malattie colestatiche croniche sono un insieme di patologie che portano a un danno delle vie biliari nel fegato e sono caratterizzate da una stasi della bile nel fegato. Diversi studi hanno dimostrato che lavoratori con il turno di notte hanno maggiore possibilità di sviluppare patologie epatiche e pazienti con la colangite sclerosante primitiva (CSP) hanno un aumento dell’espressione dell’mRNA dei geni clock (PER1, CRY1, ARNTL and CLOCK). Questo fenotipo è stato osservato anche nei modelli animali di colestasi come nei roditori sottoposti a legatura del dotto biliare (BDL) e topi Mdr2-/-. La melatonina è ben conosciuta come ormone coinvolto nel modulare il ritmo circadiano. Negli ultimi anni abbiamo dimostrato che la melatonina ha un ruolo protettivo nei colangiociti di modelli colestatici murini (BDL e Mdr2-/-) andando ad inibire la proliferazione biliare e la fibrosi epatica tramite il legame con il suo recettore Mel-1A-R e migliorando l’espressione dei geni Clock. Scopo: Obiettivo della ricerca è di andare a studiare la cronobiologia dei colangiociti in corso di colestasi. In particolare, abbiamo valutato come (i) la mancanza di una proteina clock (PER1) possa influenzare il ritmo circadiano periferico nei colangiociti in condizioni di danno biliare, e (ii) come la melatonina possa modulare tale ritmo. Materiali e metodi: Nel primo set sperimentale, topi WT e PER1-/- (maschi e femmine) sono stati sottoposti a BDL per 7 giorni a 11 settimane. Successivamente, abbiamo valutato il danno epatico, reazione duttale, fibrosi epatica, apoptosi, ed espressione dei geni clock (CRY1, ARNTL e CLOCK) tramite colorazioni e immunoistochimica. Nella seconda partedel progetto topi WT e Mdr2-/- (femmine) sono stati trattati con la melatonina per 12 settimane ed abbiamo analizzato danno epatico, reazione duttale, infiammazione epatica, senescenza biliare, angiogenesi ed espressione dei recettori degli estrogeni α e β. Risultati: I topi BDL mostrano un’aumentata proliferazione dei dotti di maggior calibro, fibrosi portale, infiammazione lobulare e necrosi rispetto al gruppo WT. Tuttavia, abbiamo osservato una differenza di genere tra i gruppi maschi e femmine per quanto riguarda alcuni fenotipi di colestasi: il gruppo femmine PER1-/- BDL presenta (i) riduzione significativa della massa duttale e fibrosi, (ii) aumento di apoptosi e (iii) una riduzione della proteina ARNTL rispetto al BDL, ma non ci sono differenze tra i maschi BDL e PER1-/- BDL. La melatonina è in grado di ridurre reazione duttale, fibrosi, senescenza biliare e angiogenesi nei topi Mdr2-/-. I livelli di estrogeni non sono stati rilevati nel supernatante dei colangiociti e la melatonina non ha influenzato i livelli sierici di estrogeni del secondo gruppo sperimentale. Infine, la melatonina non sembra modulare l'espressione di ERβ nei colangiociti, mentre diminuisce l’espressione di ERα nel gruppo Mdr2-/-. Conclusioni: i dati raccolti dimostrano che vi è una differenza di genere nella risposta fenotipica all’alterazione del ritmo circadiano e che la melatonina agisce attraverso un meccanismo recettoriale indipendente dagli estrogeni inibendo ERα e non ERβ. Per tali motivi è importante approfondire i meccanismi che possono essere alla base e correlare il ritmo circadiano con l’assetto ormonale in corso di disordini biliari.