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tArGeting brAIn cholesterol traNSporT in Alzheimer’s Disease (AGAINST-AD)

INTRODUZIONE - Alterazioni del metabolismo del colesterolo nel sistema nervoso centrale (SNC) sono state associate a diversi disturbi neurodegenerativi tra cui la patologia di Alzheimer (AD). Il trasporto del colesterolo nel SNC è mediato da lipoproteine simili alle HDL plasmatiche che contengono principalmente apolipoproteina E e per le quali la biogenesi e la maturazione sono simili a quanto osservato nel plasma. Alcuni dati pubblicati e nostri risultati preliminari, suggeriscono che la biogenesi delle lipoproteine, la maturazione e la capacità di trasporto del colesterolo potrebbero essere alterate nell'AD. Attualmente non sono disponibili terapie per contrastare la patologia, è quindi reale la necessità di identificare nuovi approcci terapeutici. OBIETTIVI SPECIFICI- AGAINST-AD indagherà la relazione tra il trasporto del colesterolo nel cervello ed il declino cognitivo. Si verificherà l'ipotesi che le HDL del fluido cerebrospinale (CFS) siano alterate nell'AD, in termini di struttura, composizione e funzione, che tali alterazioni siano rilevabili nelle fasi precoci della malattia e che possano rappresentare utili marcatori della progressione dell'AD e nuovi potenziali bersagli farmacologici. L’obiettivo del progetto sarà raggiunto tramite analisi integrate ex vivo, in vitro ed in vivo. Per la parte principale dello studio, saranno reclutati pazienti con AD, stratificati in base alla gravità della patologia (lieve, moderata e severa, in base agli score CDR e MMSE). Saranno inoltre considerati pazienti con declino cognitivo moderato (MCI), positivi ai neurobiomarkers ed un gruppo controllo di soggetti che si sottopongono a protesi di ginocchio, senza una storia pregressa di malattie neurologiche o psichiatriche e con un MMSE score >26. Il progetto è strutturato in tre work packages (WPs), ciascuno con obiettivi specifici: WP1. Caratterizzazione del CSF e del siero, mediante la valutazione della capacità di efflusso di colesterolo, di esterificazione del colesterolo e rimodellamento delle lipoproteine, in pazienti con AD a diversi stadi di gravità della patologia, al fine di testare l'ipotesi che il trasporto del colesterolo nel cervello sia alterato. In parallelo, saranno caratterizzate le HDL del siero degli stessi pazienti. I risultati ottenuti nel CSF saranno paragonati a quelli del siero, per evidenziare potenziali correlazioni e identificare marcatori basati sul sangue meno invasivi e costosi. Ulteriori analisi includeranno la valutazione del fenotipo apoE e dei livelli nel CSF/siero di PCSK9 e dei due ossisteroli che attraversano la barriera emato-encefalica (BEE), 24-OH- e 27-OH-colesterolo. WP2. Esperimenti in vitro con neuroni, astrociti e fibroblasti di pazienti, per capire se alterazioni del trasporto del colesterolo possano verificarsi anche a livello cellulare, mediante la valutazione di: espressione di recettori/trasportatori coinvolti nel trasporto del colesterolo, metabolismo del colesterolo cellulare e produzione di Aß. WP3. Esperimenti in modelli animali per testare l'ipotesi che la modulazione del trasporto di colesterolo lipoproteina- ediato nel SNC possa essere una valida strategia terapeutica. Questo obiettivo sarà perseguito attraverso due approcci farmacologici: l’utilizzo di piccole molecole che modulano l’attività di LCAT, l'enzima responsabile della maturazione delle lipoproteine e l’infusione di HDL sintetiche. RISULTATI ATTESI – I risultati ottenuti contribuiranno a: i) chiarire la relazione tra struttura e funzione delle lipoproteine del CSF/siero ed il declino cognitivo, per identificare potenziali biomarcatori di progressione di malattia; (ii) definire se alterazioni dei recettori/trasportatori del colesterolo a livello cerebrale possano contribuire all'alterazione del trasporto del colesterolo nell'AD e (iii) stabilire le basi per l'identificazione di nuovi approcci terapeutici. FATTIBILITÀ - AGAINST-AD sarà sviluppato da tre Unità di ricerca italiane per una durata di 36 mesi. Il successo di AGAINST-AD sarà garantito dalla stretta collaborazione tra i ricercatori coinvolti, che svilupperanno i WPs proposti in modo integrato. E’ stato creato un team multidisciplinare sulla base dell'eccellenza scientifica e una grande volontà di collaborazione. Questo team di ricerca è ideale per indagare i vari aspetti del trasporto cellulare del colesterolo mediato da particelle simil-HDL a livello cerebrale e la sua associazione con l'AD in maniera complementare e sinergica. L'integrazione tra l'indispensabile disponibilità di campioni biologici e parametri clinici, la grande esperienza sulla valutazione strutturale e funzionale delle HDL, sul metabolismo del colesterolo cellulare, sulla biologia delle cellule cerebrali, attraverso approcci in vitro e in vivo, e la consolidata esperienza di gestione di dati statistici e clinici, consentirà di condurre per la prima volta uno studio volto ad individuare nuovi parametri associabili al rischio di AD e potenziali bersagli terapeutici.

Principal Investigators:
  • laura CALABRESI
Financing institution:
MINISTERO DELL'ISTRUZIONE, DELL'UNIVERSITA' E DELLA RICERCA
Type:
PRIN2017 - PRIN bando 2017
Project leader:
UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI MILANO
Year:
2019
Duration:
36
Status:
APERTO
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