I prodotti finali della glicazione avanzata sensibilizzano le cellule neuronali sensoriali umane all'afflusso di calcio indotto dalla capsaicina

Gessica Sabrina de Assis Silva; Michelle Cristiane Bufalo; Marcelo Medina de Souza; Carlos DeOcesano-Pereira; Ana Marisa Chudzinski-Tavassi; Vanessa   Olzon Zambelli

doi:10.3791/68036

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Articolo metodologico

I prodotti finali della glicazione avanzata sensibilizzano le cellule neuronali sensoriali umane all'afflusso di calcio indotto dalla capsaicina

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DOI:

10.3791/68036

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2 maggio 2025

Gessica Sabrina de Assis Silva^*¹ , Michelle Cristiane Bufalo^*²^,³ , Marcelo Medina de Souza^*² , Carlos DeOcesano-Pereira² , Ana Marisa Chudzinski-Tavassi²^,³ , Vanessa Olzon Zambelli¹^,²

¹Laboratory of Pain and Signaling, Butantan Institute, ²Center of Excellence in New Target Discovery, Butantan Institute, ³Innovation and Development Laboratory, Innovation and Development Center, Butantan Institute

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

L'aumento dei prodotti finali della glicazione avanzata (AGE) derivati dal collagene è costantemente collegato a malattie dolorose. Qui, abbiamo studiato se la glicazione sensibilizza i neuroni sensoriali all'eccitazione della capsaicina.

Abstract

L'aumento dei prodotti finali della glicazione avanzata (AGE) derivati dal collagene è costantemente collegato a malattie dolorose, tra cui l'osteoartrite, la neuropatia diabetica e i disturbi neurodegenerativi. I neuroni umani simil-sensoriali differenziati dalla linea cellulare SH-SY5Y acquisiscono funzioni pro-nocicettive quando esposti agli AGE, rilasciando la sostanza P e sovraregolando l'espressione del potenziale recettoriale transitorio vanilloide 1 (TRPV1). Qui, abbiamo studiato se questo recettore fosse funzionalmente attivo e se il processo di glicazione sensibilizza i neuroni sensoriali all'eccitazione della capsaicina. Le cellule neuronali sensoriali sono state ottenute dalla differenziazione di cellule SH-SY5Y con acido all-trans-retinoico e fattore neurotrofico derivato dal cervello. L'incubazione con matrice extracellulare di collagene glicato (ECM-GC) ha simulato uno stimolo pro-nocicettivo. Le cellule di controllo sono state incubate con una matrice di collagene extracellulare non glicata (ECM-NC). Il kit per il dosaggio del flusso di calcio Fluo-8 è stato utilizzato per valutare l'afflusso di calcio, che è stato stimolato dalla capsaicina. I risultati mostrano che la glicazione aumenta l'afflusso di calcio rispetto alle cellule trattate con collagene normale, suggerendo che i neuroni sensoriali esprimono canali TRPV1 funzionali e che la glicazione aumenta l'eccitazione della capsaicina. Questi dati indicano che le cellule neuronali sensoriali di AGE sono ipersensibili, innescando la segnalazione pro-nocicettiva. Insieme, i nostri risultati suggeriscono che abbiamo stabilito un modello funzionale sensibile alla capsaicina che può essere utile per lo screening dei candidati per la gestione delle condizioni dolorose.

Introduzione

La glicazione è un processo non enzimatico, irreversibile e spontaneo in cui le proteine, come il collagene, si legano alle molecole di zucchero riducenti, dando luogo a prodotti finali di glicazione avanzata (AGE). Gli AGE possono attivare i recettori di membrana cellulare, innescando l'attivazione di vie intracellulari, come la proteina chinasi regolata dal segnale extracellulare (ERK) 1/2, la proteina chinasi attivata dal mitogeno p38 (MAPK) e le chinasi n-terminali c-jun (JNK), le rho-GTPasi, la fosfoinositolo-3-chinasi (PI3K), la Janus chinasi/trasduttore di segnale e attivatore della trascrizione (JAK/STAT) e la proteina chinasi....