Novel molecular mechanisms in chronic intestinal pseudo-obstruction

Abstract:

Le neuropatie enteriche sono condizioni gastrointestinali severe caratterizzate dalla grave compromissione della fisiologia intestinale, inclusa la motilità. Il fenotipo clinico più comunemente correlato alla neuropatia enterica è la pseudo-ostruzione intestinale cronica (CIPO), un grave disturbo della dismotilità che si manifesta con episodi sub-ostruttivi intestinali ricorrenti, in assenza di cause meccaniche di occlusione. Negli ultimi anni sono state identificate diverse cause genetiche della CIPO. La scoperta di nuovi geni è di fondamentale importanza per una migliore comprensione delle neuropatie enteriche e della grave dismotilità intestinale correlata. Si prevede che questi studi sviluppino nuovi bersagli terapeutici per i pazienti affetti, il cui trattamento e miglioramento della qualità della vita si presenta complessa quadro clinico estremamente eterogeneo e di difficile interpretazione. Il nostro gruppo ha identificato una nuova mutazione omozigote in una forma recessiva di CIPO, la variante missenso dannosa p.Ala622Thr in RAD21. RAD21 regola diversi meccanismi cellulari come parte della coesina, un complesso multiproteico cruciale per il ripiegamento della cromatina e la regolazione trascrizionale. Il silenziamento funzionale di Rad21 nel modello zebrafish causa una grave compromissione della motilità intestinale, con una significativa deplezione di neuroni enterici, che ricorda il fenotipo CIPO osservato nei pazienti con la mutazione RAD21. Per studiare come la mutazione RAD21 influisce sulla funzionalità del sistema nervoso enterico (SNE), abbiamo sviluppato un topo knock-in condizionale Rad21 portatore della mutazione p.Ala626Thr (posizione omologa alla p.Ala622Thr riscontrata nei pazienti). Si prevede che questo modello riproduca le principali caratteristiche cliniche e patologiche osservate nei pazienti. I risultati preliminari hanno mostrato che i neuroni mienterici colinergici sono significativamente ridotti nei topi Rad21A626T rispetto ai topi wild type (WT) di controllo. Questi dati preliminari forniscono una base per indagare ulteriormente l'intero spettro di anomalie nel modello di topo, come paradigma della CIPO negli esseri umani. Pertanto, gli obiettivi principali di questo progetto sono: (1) ricapitolare la compromissione funzionale causata dalla mutazione missenso RAD21 nei pazienti, attraverso la caratterizzazione del modello di topo Rad21A626T; (2) identificare la disregolazione dipendente da RAD21 dei geni bersaglio nel sistema gastrointestinale del topo e correlarli al fenotipo CIPO. A nostra conoscenza, questo è attualmente l'unico modello disponibile per la CIPO e rappresenterà quindi uno strumento prezioso per ulteriori indagini su un disturbo ancora orfano, al fine di progettare terapie ad hoc. Il nostro studio fornirà una nuova analisi approfondita del fenotipo intestinale dovuto al mutante Rad21 e caratterizzerà non solo i neuroni enterici interessati dalla mutazione RAD21, ma anche i geni bersaglio regolati da RAD21 nello SNE. Questi dati miglioreranno la conoscenza dei deficit molecolari e fisiologici del CIPO e aiuteranno a sviluppare interventi terapeutici ad hoc.