Analisi delle alterazioni morfologiche e funzionali nella SLA

Abstract

La Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) è una malattia neurodegenerativa caratterizzata dalla progressiva perdita delle capacità motorie. Numerose evidenze indicano che gli astrociti, cellule gliali coinvolte nel mantenimento dell’omeostasi e nel supporto dell’attività neuronale, possano contribuire alla progressione della malattia. L’obiettivo di questa tesi è stato valutare eventuali alterazioni morfologiche e funzionali degli astrociti confrontando colture cellulari ottenuto da tessuto corticale di esemplari di topo sani e da modelli murini transgenici. Le colture sono state analizzate a 3, 5, 7 e 9 giorni in vitro (DIV3, DIV5, DIV7 e DIV9) utilizzando immagini acquisite in immunofluorescenza. Sono state marcate le proteine GFAP, utilizzata per lo studio della morfologia astrocitaria e della sua espressione, e S100β, proteina associata all’attività degli astrociti. L’analisi morfologica è stata eseguita valutando area, perimetro e lacunarità delle singole cellule, mentre l’analisi funzionale è stata condotta misurando l’intensità media di espressione della GFAP e della S100β. I risultati non hanno evidenziato differenze statisticamente significative tra il gruppo sano e quello malato, per quanto riguarda area e perimetro. Ciò suggerisce l’assenza di modificazioni dimensionali attribuibili all’astrogliosi nelle prime fasi di crescita delle colture. La lacunarità ha invece mostrato differenze significative ai DIV7 e DIV9, indicando una possibile alterazione dell’organizzazione strutturale degli astrociti mutati. L’espressione della GFAP è aumentata progressivamente nel tempo in entrambi i gruppi senza evidenziare differenze tra il caso sano e quello malato, suggerendo un processo di maturazione comune alle colture. Al contrario, la S100β ha mostrato livelli significativamente più elevati negli astrociti mutati nella maggior parte dei giorni analizzati, indicando una possibile alterazione funzionale precoce.

Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease characterized by the progressive loss of motor function. Increasing evidence suggests that astrocytes, glial cells involved in maintaining homeostasis and supporting neuronal activity, may contribute to disease progression. The aim of this thesis was to investigate potential morphological and functional alterations in astrocytes by comparing cell cultures obtained from the cortical tissue of healthy mice and transgenic mouse models of ALS. Cell cultures were analyzed at 3, 5, 7, and 9 days in vitro (DIV3, DIV5, DIV7, and DIV9) using immunofluorescence imaging. Cells were immunolabeled for GFAP, used to assess astrocyte morphology and expression, and S100β, a protein associated with astrocyte activity. Morphological analysis was performed by measuring the area, perimeter, and lacunarity of individual cells, while functional analysis was based on the mean fluorescence intensity of GFAP and S100β expression. The results showed no statistically significant differences between healthy and ALS astrocytes in terms of cell area and perimeter, suggesting the absence of size-related changes associated with astrogliosis during the early stages of culture development. In contrast, lacunarity exhibited significant differences at DIV7 and DIV9, indicating a possible alteration in the structural organization of mutant astrocytes. GFAP expression increased progressively over time in both groups without significant differences between healthy and mutant cultures, suggesting a common maturation process. Conversely, S100β expression was significantly higher in mutant astrocytes at most of the time points analyzed, indicating the presence of early functional alterations.