Infiammazione, memoria ed emozioni: quale ruolo per il recettore Fpr2?

A growing body of literature nowadays shows that an acute or chronic inflammatory activation can modulate ones' emotionality and cognition and that the contact with microbes, in particular the gut microbiota, is essential for a physiological cognitive and emotional development. Fprs are receptors which act as sentinels for formyl-peptides on epithelial tissues, myeloid cells and in the vomeronasal organ of mice, so they represent excelent ways for the body to sense the world outside and consequently re-organize its physical and emotional responses. The aim of this work was to explore a possible role for Fpr2 in the immunological regulation of behavior, lastly referring to the putative biochemical pathways underpinning our behavioral observations. Fpr2 knockout mice, control mice and subjects treated with the inhibitory compound Boc2 were compared in several behavioral batteries, where they showed that a long- or short-term inhibition of the receptor could result in less anxiety, higher locomotor activity and increased attention and memory. Finally, addictive in vitro studies (ELISA test and Immunofluorescence) revealed increased serum corticosterone levels and a partial Fpr2 intracellular pathways desensitization in colon specimens, both from knockout and Boc2 treated mice. So, data let us speculate on a plausible role for Fpr2 in the immunological regulation of behavior, in particular in the context of the so called gut-brain axis, where it could act as a mediator for the transmission of the physio/ patho-logical inflammatory stimuli from the gut microbiota to the Central Nervous System, with consequences on brain development and decisionality. Proceeding on this interesting field of research, Fprs could be potential candidates for the treatment of many emotional and cognitive diseases.

E' dato ormai comprovato che un'attivazione immunitaria periferica, acuta o cronica, possa influenzare emotività e cognizione dell'individuo e che proprio il contatto col non-self, tra tutti il microbiota intestinale, sia alla base del normale sviluppo cognitivo ed affettivo. I recettori sentinella per i peptidi formilati (Fprs), espressi su epiteli, cellule mieloidi e anche nell'organo vomeronasale murino, sono strutture d'eccellenza nel mediare il contatto col mondo esterno, candidandosi così al ruolo di possibili regolatori immunitari del comportamento. Scopo di questa tesi è stato quello di investigare il possibile, e non prima esplorato, ruolo del sottotipo Fpr2 nell'ambito della regolazione comportamentale, con riferimento ultimo agli ipotetici meccanismi biologici sottesi a quanto osservato. Topi Fpr2-knockout, C57BL6/J trattati con Boc2 e topi controllo C57BL6/J, confrontati in più serie di batterie di validati test comportamentali allestite ad hoc, hanno evidenziato come la soppressione vitalizia o temporanea della funzionalità di Fpr2 possa, a diverso grado, ridurre lo stato d'ansia fisiologica, migliorando l'attenzione e la responsività dei soggetti. Esperimenti di immunofluorescenza e test ELISA corredano le prove in vivo, rivelando per i gruppi in studio rispettivamente un parziale silenziamento delle pathway Fpr-mediate a livello intestinale, ed incrementati livelli di corticosterone ematico rispetto al controllo. I dati sostengono quindi un verosimile coinvolgimento anche di Fpr2 nella regolazione immunitaria del comportamento e ipotizzano un possibile ruolo di quest'ultimo nel delicato asse intestino-cervello, come mediatore di quei messaggi infiammatori che fisio-/patologicamente la flora batterica invia alla mente, influenzandone sviluppo e decisionalità. Così, anche i recettori per i chemoattrattori leucocitari si possono proporre come futuri potenziali target per lo sviluppo di trattamenti per i disturbi emotivi e mentali.