Aterosclerosi, PCSK9 e vescicole extracellulari

Ciao a tutti, mi chiamo Maria Francesca Greco e frequento il terzo anno di dottorato in Scienze Farmacologiche, Biomolecolari, Sperimentali e Cliniche presso l’Università degli Studi di Milano. Come spiegato nel post precedente, l’obiettivo del mio progetto è stato quello di valutare l’effetto della proproteina convertasi subtilisina/kexina di tipo 9 (PCSK9) sulle proprietà biologiche e funzionali delle vescicole extracellulari nell’ambito dei meccanismi connessi al processo dell’aterosclerosi.

Mi sono occupata dello studio di un gruppo di vescicole extracellulari isolate da un modello in vitro di cellule muscolari lisce e cellule muscolari lisce che sovraesprimono stabilmente PCSK9. Esistono 3 gruppi di vescicole extracellulari (esosomi, microvescicole e corpi apoptoci) e nel mio progetto di dottorato sono stati presi in considerazione sia gli esosomi che le microvescicole. 

In particolare, PCSK9 non influenza le dimensioni, la concentrazione e la forma delle vescicole extracellulari così come l’espressione dei loro specifici marcatori (tetraspanine). 

Tuttavia, la sovraespressione di PCSK9 modifica il loro contenuto proteico che risulta di tipo pro-infiammatorio, compresa una maggiore quantità di PCSK9. Ci siamo allora chiesti quale potesse essere l’effetto di PCSK9 trasportato dalle vescicole extracellulari sull’ambiente infiammatorio sia in modelli in vitro, in monociti, macrofagi e cellule endoteliali, che in vivo in embrioni di Zebrafish. 

Nello specifico PCSK9 aumenta il pattern infiammatorio in monociti, macrofagi e cellule endoteliali, dove aumenta l’espressione di citochine infiammatorie come IL-1β, IL-1α, IL-6, IL-8 e CCL2. In linea con questi dati, abbiamo analizzato anche l’effetto delle vescicole sull’espressione delle proteine infiammatorie pSTAT3, che risulta aumentata, e SOCS3 che risulta diminuita. Infatti, il legame delle citochine al recettore di membrana JAK provoca una fosforilazione della proteina STAT3 che in seguito a dimerizzazione viene trasportata verso il nucleo, dove attiva la trascrizione genica delle citochine. Invece la proteina SOCS3 gioca un ruolo negativo nella regolazione della trascrizione delle citochine.                                                                                                                                          

Sono stati analizzati altri due processi importanti nello sviluppo della placca aterosclerotica: la migrazione dei monociti e l’uptake di lipoproteine a bassa densità ossidate (oxLDL). Anche in questo caso l’esposizione a vescicole extracellulari che trasportano PCSK9, è corrisposta a un’aumentata migrazione dei monociti e un aumentato uptake di oxLDL da parte dei macrofagi. 

A sostegno dell’effetto pro-inflammatorio di questo gruppo di vescicole extracellulari, siamo andati a studiare il loro effetto su un modello in vivo di embrione di Zebrafish in collaborazione con Anna Silvia Pistocchi del Dipartimento di Biotecnologie Mediche e Medicina Traslazionale. In seguito a iniezione ventricolare aumenta la migrazione di macrofagi nel sito di iniezione così come aumenta l’espressione genica delle citochine infiammatorie IL-1β e IL-8 in seguito a inizione sistemica. Questi dati dimostrano come la proteina PCSK9 possa rendere le vescicole extracellulari pro-infiammatorie, a supporto dell’effetto pro-aterogeno di  PCSK9.

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