Articolo metodologico

Effetti neuroprotettivi dell'analogo dell'octadecaneuropeptide somministrato per via intranasale in un modello murino di malattia di Parkinson indotta da MPTP

DOI:

10.3791/68122

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29 agosto 2025

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1Faculty of Sciences of Tunis, LR18ES03, Laboratory of Neurophysiology Cellular Physiopathology and Biomolecule Valorization, University Tunis El Manar, 2Inserm U1239 NorDiC, Laboratory of Neuroendocrine, Endocrine and Germinal Differentiation and Communication, PRIMACEN, Univ Rouen Normandie, 3Confocal Microscopy Unit, Faculty of Medicine of Tunis, University Tunis El Manar

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

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La somministrazione intranasale consente la somministrazione diretta di molecole bioattive al cervello, fornendo un'alternativa non invasiva al metodo intracerebroventricolare. Questo studio dimostra che la somministrazione intranasale di ciclo(1-8)OP, un analogo dell'ODN, esercita forti effetti neuroprotettivi contro il danno ossidativo indotto da MPTP e l'apoptosi nello striato in un modello murino di malattia di Parkinson, evidenziando il potenziale terapeutico.

Abstract

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La malattia di Parkinson (PD) è una malattia neurodegenerativa per la quale le terapie esistenti sono principalmente palliative e mancano di efficacia curativa. L'octadecaneuropeptide (ODN) è un peptide prodotto esclusivamente dagli astrociti che protegge i neuroni dal danno ossidativo cellulare e dall'apoptosi in modelli in vitro e in vivo di PD. Tuttavia, l'ODN non può attraversare la barriera emato-encefalica (BEE) e richiede un'iniezione intracerebroventricolare per raggiungere il cervello, presentando una sfida significativa per l'applicazione terapeutica. Questo studio indaga l'efficacia neuroprotettiva del ciclo(1-8)OP, un analogo dell'ODN, somministrato per via intranasale (IN) per bypassare la BBB in un modello in vivo di PD. Per gli esperimenti sono stati utilizzati topi maschi C57BL/6J e divisi in quattro gruppi: sham, MPTP- (20 mg/kg di peso corporeo, intraperitoneale), ciclo(1-8)OP- (10 ng/10 μL, IN) e MPTP + animali trattati con ciclo(1-8)OP. Il giorno 0 (D0), gli animali hanno ricevuto tre iniezioni intraperitoneali di 100 μL di soluzione MPTP a intervalli di 2 ore (topi trattati con MPTP e MPTP + ciclo(1-8)OP) o soluzione salina (topi trattati con sham e ciclo(1-8)OP). Un'ora dopo l'iniezione finale, sono stati somministrati 10 μL di instillazione di ciclo(1-8)OP (topi trattati con ciclo(1-8)OP e MPTP + ciclo(1-8)OP) o soluzione salina IN (topi fittizi e trattati con MPTP). Su D7 è stato eseguito un test del cilindro per valutare la funzione del motore. Successivamente, gli animali sono stati sacrificati e lo striato è stato rimosso e analizzato mediante RT-qPCR per valutare l'espressione genica della caspasi-3. I campioni di tessuto sono stati utilizzati anche per misurare le attività degli enzimi antiossidanti, le specie reattive dell'ossigeno (ROS), la malondialdeide (MDA) e l'abbondanza di proteine carbonilate. Una singola dose di IN di 10 ng di ciclo(1-8)OP, somministrata 1 ora dopo la dose finale di MPTP, ha prevenuto la neurotossicità nello striato 7 giorni dopo il trattamento. La neuroprotezione mediata da ciclo(1-8)OP è stata associata a una forte inibizione dell'espressione della caspasi-3 indotta da MPTP nello striato. Inoltre, il ciclo(1-8)OP ha ripristinato l'attività degli enzimi antiossidanti, prevenendo l'accumulo di ROS, prodotti di perossidazione lipidica e carbonilazione delle proteine nello striato.

Introduzione

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La malattia di Parkinson (PD) è una malattia neurodegenerativa caratterizzata dalla progressiva perdita di neuroni dopaminergici nella substantia nigra, che innerva lo striato. Questa perdita provoca sintomi neurologici significativi, tra cui gravi deficit motori come rigidità muscolare, acinesia e bradicinesia1. La prevalenza di malattie neurodegenerative come il Parkinson continua ad aumentare, principalmente a causa dell'invecchiamento della popolazione, che rappresenta una notevole sfida per la salute pubblica2. Gli attuali trattamenti per la malattia di Parkinson si basano prevalent....

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Protocollo

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Tutti gli esperimenti hanno seguito le linee guida dell'American Veterinary Medical Association e sono stati approvati dal Comitato Etico Medico dell'Istituto Pasteur (numero di approvazione: FST/LNFP/Pro 160220). Topi maschi C57BL/6J di dieci settimane sono stati ottenuti dall'Istituto Pasteur di Tunisi. I topi sono stati alloggiati in tre per gabbia in una stanza a temperatura controllata (21 °C ± 1 °C) con un ciclo luce/buio di 12 ore e hanno avuto libero accesso a cibo e acqua per 1 settimana di acclimatazione. I dettagli dei reagenti e delle attrezzature utilizzate sono elencati nella Tabella dei materiali.

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Risultati

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Dopo la somministrazione di MPTP, i topi hanno mostrato sintomi parkinsoniani caratteristici, tra cui una coda di Straub rialzata e rigida, piloerezione, immobilità e anomalie posturali come la curvatura spinale, confermando il successo dell'instaurazione del modello MPTP (Figura 3). La verifica della somministrazione di IN utilizzando il blu di metilene, con topi sacrificati 10 minuti dopo l'iniezione, ha mostrato un'efficace distribuzione del colorante all'interno del bulb.......

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Discussione

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Studi precedenti hanno dimostrato che la somministrazione ICV di ODN ha contrastato la degenerazione indotta da MPTP dei neuroni dopaminergici nigrostriatali, il danno ossidativo e la neuroinfiammazione8. L'attuale indagine ha valutato l'efficacia della somministrazione di IN dell'analogo ODN, ciclo(1-8)OP, per prevenire le menomazioni motorie, il danno ossidativo e la neurotossicità indotte da MPTP in un modello di PD in vivo utilizzando topi .......

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Dichiarazioni

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Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti noti o relazioni personali che possano aver influenzato il lavoro riportato in questo articolo.

Ringraziamenti

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Questo lavoro è stato sostenuto dal Laboratorio di Neurofisiologia, Fisiopatologia Cellulare e Valorizzazione delle Biomolecole, LR18ES03, NorDiC Inserm U1239, dal programma di scambio France-Tunisia CMCU-Campus France/PHC Utique 24G0807/50283RD (a Olfa Masmoudi-Kouki e Jérôme Leprince), dal Programma Horizon-Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) PsyCoMed Grant agreement ID: 101086247 e dal programma di ricerca e innovazione Horizon 2020 dell'Unione Europea nell'ambito della convenzione di sovvenzione Marie Skłodowska Curie No 101034329.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
2', 7'-diclorofluorescina DCFH2-DASigma Aldrich064M4008V
Spettrofotometro Bio-Rad Laboratori Bio-Rad, Filadelfia, PA, Stati Uniti
Butanolo
Macchina fotografica
Catalasi da fegato bovinoSIGMA scienze della vitaSLBZ7596
ciclo(1-8)OPINSERM U1239 NorDiC, Rouen
Prova del cilindro (becher graduato)
DNPH 
EDTA plusTermo Scientifico11836714
Etanolo 70%
Soluzione di etanolo-etilacetato
Software GraphPad La Jolla, CA, Stati Uniti
cloridrato di guanidinaGeneON5CCAE310
H2O2 Distretto di PharmaghrebAEQ10101-D
Siringa da insulina 2ml
L-epinefrina MP Biomedicali151065
Blu di metilene Termo Chimica Scientifica10455081
Micropipetta 
Lettore di micropiastre Synergy LX-AgilentSinergia LX-Agilent
Impianto MPTPMedChemExpressHY-15608
Impianto MPTP
Na2CO3/NaHCO3 buffer 
NaCl 0,9
kit PCR Q-RT in un solo passaggio Biolaboratori del New England
Pentobarbital Sigma Aldrich
Spettrofotometro Synergy LX Nanodrop 2000Biotek Agilent
Acido tiobarbiturico (TBA, 0,67%) LOBA CHEMIE PVT. LTD626500025
Suggerimenti
Acido tricloroacetico (TCA, 20%)Sisco Laboratori di Ricerca SRL6740608
Tri-reagente Sigma AldrichMFCD00213058
Tris-HClTermo ScientificoJ22638. K2
Triton X-100Termo ScientificoA16046.AE

Riferimenti

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Mat Taib, C. N., Mustapha, M. M. MPTP-induced mouse model of Parkinson's disease: A promising direction of therapeutic strategies. Bosn J Basic Med Sci. 21 (4), 422-433 (2021).
  2. Dionísio, P. A., Amaral, J. D., Rodrigues, C. M. P. Oxidative st....

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Somministrazione intranasaleBarriera ematoencefalicaModello murino MPTPPeptide astrocitarioEspressione della caspasi 3Attivit degli enzimi antiossidantiSpecie reattive dell ossigeno
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