Il fumo di sigaretta resta tutt’oggi uno dei maggiori fattori causali di diverse malattie multifattoriali e riduce molto la qualità e l’aspettativa di vita. Gli studi sugli effetti fisiopatologici ad oggi condotti sfruttano due soluzioni a base di tabacco: CSC e CSE (cigarette smoke concentrate ed extract). Queste non presentano esattamente la stessa composizione del fumo, ma permettono di studiare le risposte cellulari con una buona approssimazione. Nelle cellule le due principali risposte indotte da tale stress sono l’alterata metilazione delle isole CpG (promotori di diversi geni) e l’alterazione delle modificazioni istoniche. Le due, in uno stato cellulare fisiologico, concorrono alla normale espressione genica di un individuo sano, perciò la loro disregolazione porta a un’espressione genica differente che può essere l’apice di una cascata di eventi responsabili di uno stato cellulare anomalo. L’alterazione della metilazione è stata analizzata in uno studio di G. Kaur e S. Batra nel 2020 sottoponendo cellule della linea A549 a stress indotto da CSE. Analizzando poi gli stati di metilazione dei promotori CpG dei geni sotto le cascate di segnalazione NK-kB e STAT3, noti per regolare la produzione di chemochine e citochine, si è visto che erano significativamente alterati; lo stato infiammatorio di questi campioni è infatti squilibrato. Ciò e dovuto alla disregolazione dell’attività degli enzimi TET deputati al controllo dello stato di metilazione di tali loci genici. Lo studio di G. Anzalone, G.Arcoleo, F. Bucchieri et al. del 2019 ha dimostrato che in cellule della linea 16HBE (human bronchial epitelium) sottoposte a stress indotto da fumo di sigaretta c’è un aumento dell’immunoreattività di H3K27me3, dovuta all’aumento dell’enzima ad attività metiltransferasica EZH2, in corrispondenza dell’oncogene DAB2IP. Ciò porta a una disregolazione del silenziamento attuato dal microRNA-218 che normalmente causa una trascrizione inferiore dell’oncogene; l’effetto dell’alterazione di tale gene è dunque la proliferazione incontrollata che, unita alla disregolazione di altre funzioni cellulari dovute all’alterazione di EZH2, può portare alla progressione di stati patologici che possono sfociare nell’adenocarcinoma. Si dovrebbero in futuro trovare strumenti epigenomici diagnostici più sensibili per indagare più precocemente l’insorgenza delle patologie e, scoprendo nuovi target molecolari, sviluppare nuovi approcci farmacologici per migliorare la vita del paziente. Una volta scoperta la molecola, tuttavia, le sperimentazioni cliniche sono lunghe e elaborate. Benché le ricerche siano incoraggianti, l’unico mezzo attualmente valido per ridurre l’incidenza di patologie associate al tabagismo è la prevenzione: tramite divulgazione mediatica, legislazione, ecc si può arginare il diffondersi di tale dipendenza.

modificazioni epigenetiche indotte dal fumo di sigaretta

VINAY, GIANNI
2020/2021

Abstract

Il fumo di sigaretta resta tutt’oggi uno dei maggiori fattori causali di diverse malattie multifattoriali e riduce molto la qualità e l’aspettativa di vita. Gli studi sugli effetti fisiopatologici ad oggi condotti sfruttano due soluzioni a base di tabacco: CSC e CSE (cigarette smoke concentrate ed extract). Queste non presentano esattamente la stessa composizione del fumo, ma permettono di studiare le risposte cellulari con una buona approssimazione. Nelle cellule le due principali risposte indotte da tale stress sono l’alterata metilazione delle isole CpG (promotori di diversi geni) e l’alterazione delle modificazioni istoniche. Le due, in uno stato cellulare fisiologico, concorrono alla normale espressione genica di un individuo sano, perciò la loro disregolazione porta a un’espressione genica differente che può essere l’apice di una cascata di eventi responsabili di uno stato cellulare anomalo. L’alterazione della metilazione è stata analizzata in uno studio di G. Kaur e S. Batra nel 2020 sottoponendo cellule della linea A549 a stress indotto da CSE. Analizzando poi gli stati di metilazione dei promotori CpG dei geni sotto le cascate di segnalazione NK-kB e STAT3, noti per regolare la produzione di chemochine e citochine, si è visto che erano significativamente alterati; lo stato infiammatorio di questi campioni è infatti squilibrato. Ciò e dovuto alla disregolazione dell’attività degli enzimi TET deputati al controllo dello stato di metilazione di tali loci genici. Lo studio di G. Anzalone, G.Arcoleo, F. Bucchieri et al. del 2019 ha dimostrato che in cellule della linea 16HBE (human bronchial epitelium) sottoposte a stress indotto da fumo di sigaretta c’è un aumento dell’immunoreattività di H3K27me3, dovuta all’aumento dell’enzima ad attività metiltransferasica EZH2, in corrispondenza dell’oncogene DAB2IP. Ciò porta a una disregolazione del silenziamento attuato dal microRNA-218 che normalmente causa una trascrizione inferiore dell’oncogene; l’effetto dell’alterazione di tale gene è dunque la proliferazione incontrollata che, unita alla disregolazione di altre funzioni cellulari dovute all’alterazione di EZH2, può portare alla progressione di stati patologici che possono sfociare nell’adenocarcinoma. Si dovrebbero in futuro trovare strumenti epigenomici diagnostici più sensibili per indagare più precocemente l’insorgenza delle patologie e, scoprendo nuovi target molecolari, sviluppare nuovi approcci farmacologici per migliorare la vita del paziente. Una volta scoperta la molecola, tuttavia, le sperimentazioni cliniche sono lunghe e elaborate. Benché le ricerche siano incoraggianti, l’unico mezzo attualmente valido per ridurre l’incidenza di patologie associate al tabagismo è la prevenzione: tramite divulgazione mediatica, legislazione, ecc si può arginare il diffondersi di tale dipendenza.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14240/36049