Progetto e sviluppo di esperimenti cellulari in vitro e corrispondente applicativo software per la valutazione di alterazioni meccaniche cellulari responsabili di patologie diverse nella muscolatura liscia umana

Abstract

La miopatia viscerale è una condizione rara, ereditabile ed eterogenea, che interessa il tratto intestinale e le vie urinarie. Comprende un gruppo di disturbi dovuti alla compromissione della funzione delle cellule muscolari lisce. La pseudo-occlusione intestinale cronica (CIPO) è un disturbo della motilità intestinale raro, grave e invalidante caratterizzato da sintomi e segni ricorrenti o cronici di ostruzione intestinale, con conseguenze molto significative sulla qualità della vita del paziente che ne è affetto. Nella maggior parte dei casi si manifesta in età pediatrica, nei primi mesi di vita, o in età adulta, tra i 20 e 40 anni di età. Alla base di questa disfunzione motoria ci possono essere anomalie del sistema nervoso enterico e/o estrinseco (neuropatia viscerale), oppure della muscolatura liscia (miopatia viscerale).Circa il 44% dei casi di miopatia viscerale presenta mutazioni a livello del gene ACTG2, un gene responsabile della sintesi della proteina Actina Gamma 2, essenziale per la corretta contrazione muscolare. trattamento risolutivo per le diverse forme di miopatie, in particolare le forme degenerative a esordio precoce, a tutt'oggi non esiste. Tuttavia, con terapie specifiche in molti casi si possono controllare efficacemente i disturbi (sintomi). L’obiettivo di questo lavoro si tesi è quello di conoscere e valutare le alterazioni meccaniche nelle cellule, più precisamente, la forza di trazione che quest’ultime esercitano sull’ambiente extracellulare, per capire se questa proprietà meccanica può essere utilizzata per discriminare i soggetti colpiti da CIPO da quelli che non presentano tale sintomatologia. Inoltre, è stata valutata l’efficacia di alcuni farmaci nel riportare l’espressione delle cellule affette più vicina a quella del fenotipo naturale. La tecnica utilizzata è quella della Traction Force Microscopy.

Visceral myopathy is a rare, heritable, heterogeneous condition affecting the intestinal tract and urinary tract. It includes a group of disorders due to impaired smooth muscle cell function. Chronic intestinal pseudo-occlusion (CIPO) is a rare, severe, and disabling intestinal motility disorder characterized by recurrent or chronic symptoms and signs of intestinal obstruction, with very significant consequences on the quality of life of the affected patient. In most cases it occurs in pediatric age, in the first months of life, or in adulthood, between 20 and 40 years of age. At the basis of this motor dysfunction there may be abnormalities of the enteric and/or extrinsic nervous system (visceral neuropathy), or of the smooth muscle (visceral myopathy). About 44% of cases of visceral myopathy have mutations at the level of the ACTG2 gene, a gene responsible for the synthesis of the protein Actin Gamma 2, essential for proper muscle contraction. this day there is no treatment for the different forms of myopathies, especially degenerative forms with early onset. However, in many cases it can be possible to control the disorders (symptoms) with specific therapies. The objective of this work is to know and evaluate the mechanical alterations in the cells, more precisely, the traction force that they exert on the extracellular environment, to understand if this mechanical property can be used to discriminate subjects affected by CIPO from those who do not present such symptoms. In addition, the efficacy of some drugs has been evaluated. The technique used is that of Traction Force Microscopy.