Eventi cellulari e molecolari nella patogenesi delle infezioni

Eventi cellulari e molecolari nella patogenesi delle infezioni croniche da HBV o HCV
1. Ruolo dei miRNA nella modulazione della biologia delle HSC. Solo informazioni limitate sono al
momento disponibili sulla modulazione dei microRNA (miRNA) nell’ambito della fibrogenesi epatica. Il
pannello di espressione di miRNA verrà valutato in HSC umane in corso di attivazione, un processo
associato all’acquisizione di proprietà pro-fibrogeniche. Le HSC saranno isolate da tessuto epatico umano
normale ed attivate mediante coltura su plastica. In collaborazione con il gruppo dell’INGM, abbiamo
condotto un profilo di espressione genica su cellule stellate umane al fine di identificare i tempi
sperimentali più rilevanti per la successiva analisi dei miRNA in corso dei attivazione. In una seconda parte,
la modulazione del pannello di espressione dei miRNA sarà valutata in cellule esposte a proteine virali o a
mezzi di coltura condizionati da cellule infettate con virus epatotropi. Dati precedenti e hanno definito il
ruolo profibrogenico svolto da proteine virali, particolarmente di HCV. Recentemente, abbiamo esteso
questi dati all’analisi del ruolo della proteina gp120 dell’envelope virale dell’HIV, sulla base che l’infezione
HIV accelera la progressione della fibrosi nei pazienti coinfetti con HBV o HCV. Questi ultimi esperimenti
saranno condotti incubando le HSC con proteine ricombinanti di HIV o con sieri raccolti da soggetti
infettati con HIV, dopo inattivazione del virus. Il pannello di espressione di miRNA e la sua modulazione
indotta da prodotti virali sara messa in relazione a geni differenzialmente espressi nelle stesse condizioni
sperimentali. Al fine di connettere le modificazioni dei miRNa con quelle di espressione genica,
condurremo esperimenti con antagomirs e/o miRNA-mimetici. Quest’ultimo gruppo di esperimenti
permetterà di identificare i targets genomici dei miRNa regolati e di stabilire una connessione biologica e
funzionale. Con un ulteriore approccio, condotto in stretta collaborazione con l’Unità INGM, valuteremo gli
effetti di particelle HCV infettanti sulla modulazione fenotipica delle HSC e sul’espressione di miRNA.
Infine, confronteremo i pannelli di espressione di miRNA nei modelli di diverse infezioni virali e in quelli
correlati ad infezione HIV.
2. Modulazione della biologia delle HSC da parte di recettori nucleari rilevanti per la progressione
dell’epatite C. Dati recenti indicano che il processo di attivazione delle HSC e la loro modulazione
fenotipica sono strettamente controllati dai recettori nucleari. In particolare, l’espressione e la regolazione
trascrizionale dipendente da PPAR-gamma sono ridotte in corso di attivazione, e dati sul ruolo di FXR e
PXR sono stati recentemente riportati. In questa parte dello studio ci focalizzeremo su due recettori nucleari
che non sono stati adeguatamente studiati e che possono avere un ruolo nella fibrogenesi in corso di epatite
virale. In primo luogo valuteremo se gli ossisteroli ed il loro recettore, liver X receptor (LXR), modulano la
biologia delel HSC e la fibrogenesi. I livelli di ossisteroli sono aumentati nei pazienti con epatite cronica C
e questa parte dello studio integrerà la corrispondente parte condotta in cellule immunitarie da altre Unità
del presente progetto. Gli ossisteroli sono generati in condizioni di stress ossidativo, che è strettamente
legato alla fibrogenesi, ma il loro impatto sulla riparazione tessutale in corso di epatite virale non è noto.
Dati preliminari indicano che LXR è espresso nei miofibroblasti derivati dalla attivazione delle HSC, con
una netta predominanza dell’isoforma beta. In parallelo, analizzeremo il ruolo della vitamina D e del suo
recettore, VDR. Il deficit di vitamina D è stato recentemente associato a fibrosi severa e ad una scarsa
risposta alla terapia antivirale in un gruppo di pazienti con epatite cronica C, suggerendo che questo sistema
giochi un ruolo importante sia nell’immunità che nella fibrogenesi. A differenza della maggior parte dei
recettori nucleari, i livelli di espressione di VDR sono più elevati nelle HSC attivate, a sostegno dell’ipotesi
che questo recettore abbia un ruolo nelle risposte fibrogeniche. Valuteremo il ruolo di LXR e VDR con
diversi approcci sperimentali. In primo luogo esamineremo se l’attivazione di questi recettori da parte dei
rispettivi ligandi, o il loro silenziamento, modulino le caratteristiche delle HSC rilevanti per la riparazione
del tessuto, come la proliferazione, l’espressione di geni che regolano la matrice extracellulare, e
l’espressione di citochine. Estenderemo poi questi studi all’analisi più ampia dell’espressione genica con un
approccio trascrittomico. Infine, verrà testato il possibile impatto di questi recettori sullo sviluppo di fibrosi
in modelli in vivo.
3. Ruolo del recettore chemochinico CXCR7 nel processo riparativo e di fibrogenesi. I recettori
chemochinici regolano non solo la migrazione e la funzione di cellule immunitarie, ma anche il ruolo
fibrogenico delle HSC. Il recettore CXCR7, di recente identificazione, è espresso da linfociti T e induce
migrazione in maniera CXCR4-indipendente. Più recentemente, è stato riportato che CXCR7 regola la
migrazione delle cellule muscolari lisce indipendentemente dall’attivazione delle proteine G, ma con il
coinvolgimento di beta-arrestin. Nostri dati preliminari indicano che CXCR7 è espresso da cellule stellate
umane e da cellule di linea epatocitaria, ma non vi sono informazioni sul suo ruolo biologico. Saranno
generate linee di HSC silenziate stabilmente con shRNA per CXCR4, in modo da utilizzare SDF-1, che
attiva sia CXCR4 che CXCR7, come ligando che attivi unicamente CXCR7. Successivamente
caratterizzeremo il ruolo biologico dell’attivazione di CXCR7 ed il signaling intracellulare nelle HSC. Il
pattern di espressione del recettore sarà inoltre studiato nel fegato di pazienti con epatite C e differenti stadi
di fibrosi.
Il Responsabile Scientifico
Prof. Fabio Marra