Le linee cellulari vascolari coltivate in vitro possiedono una durata di vita limitata nel tempo. In seguito alle ripetute divisioni cellulari, le cellule vanno incontro ad uno stato di arresto irreversibile della crescita, chiamato “senescenza cellulare”. Questo processo è caratterizzato da una serie specifica di cambiamenti fenotipici nella morfologia cellulare, nell’espressione e nell’attività di geni e proteine. La presenza di cellule vascolari senescenti è stata riscontrata nelle lesioni aterosclerotiche umane, ed è stato stabilito che la lunghezza dei telomeri e l’attività della telomerasi abbiano un ruolo importante in questo processo. La teoria dei radicali liberi sull’invecchiamento sostiene che le specie reattive dell’ossigeno (ROS) contribuiscono significativamente al fenotipo senescente, inducendo danni a lipidi, proteine ed acidi nucleici. È stato dimostrato, nelle cellule endoteliali delle vene del cordone ombelicale, che la produzione dei ROS aumenta con l’invecchiamento cellulare, ossia con l’aumento del numero di raddoppi di popolazione. SGK1 è una serin-treonin protein chinasi che induce sopravvivenza cellulare in seguito a diversi stimoli; la sua trascrizione viene indotta dalla stimolazione da parte di siero e glucocorticoidi. Il presente studio è stato affrontato con l’obiettivo di studiare il ruolo potenziale di SGK1 nel ritardare l’inizio della senescenza, contrastando l’effetto avverso dell’aumento dello stress ossidativo e/o altri meccanismi coinvolti nel processo dell’invecchiamento delle cellule endoteliali. I nostri esperimenti hanno rivelato che, nelle cellule HUVEC infettate con il vettore che sovraesprime la proteina SGK1 WT, la proteina SGK1 è localizzata nel nucleo, mentre nella linea SGK1 60, la sua localizzazione risulta essere citoplasmatica. Quest’ultima linea cellulare sovraesprime la proteina SGK1 avente una delezione di 60 aminoacidi all’N-terminale. La produzione dei ROS nella linea SGK WT, durante l’invecchiamento, presenta un andamento decrescente rispetto alla linea di controllo pLPCX. Tale risultato è stato confermato dalla riduzione del danno indotto dai ROS sulle proteine, nella linea SGK WT, rispetto alla linea di controllo pLPCX. Inoltre, è stato osservato un livello ridotto di cellule positive alla attività delle beta galattosidasi associata alla senescenza nella linea SGK WT, rispetto alle altre due linee. Infine, è noto che l’attività della telomerasi, la trascrittasi inversa che allunga la parte terminale dei cromosomi, diminuisce con l’invecchiamento cellulare. Nelle linee cellulari infettate risulta che nella linea di controllo pLPCX e nella linea SGK 60 l’attività delle telomerasi diminuisce in funzione del tempo, mentre nella linea SGK WT si è ottenuto un picco di attività a PDL 8. Quindi, in conclusione, nelle cellule endoteliali senescenti, l’aumentata espressione della proteina SGK1 riduce la produzione dei ROS, aumenta l’attività della telomerasi esercitando probabilmente nelle cellule endoteliali un ruolo protettivo dalla senescenza cellulare.

Basello, K. (2009). Ruolo della proteina SGK-1 nell’invecchiamento delle cellule endoteliali.

Ruolo della proteina SGK-1 nell’invecchiamento delle cellule endoteliali

BASELLO, KATIA
2009-04-15

Abstract

Le linee cellulari vascolari coltivate in vitro possiedono una durata di vita limitata nel tempo. In seguito alle ripetute divisioni cellulari, le cellule vanno incontro ad uno stato di arresto irreversibile della crescita, chiamato “senescenza cellulare”. Questo processo è caratterizzato da una serie specifica di cambiamenti fenotipici nella morfologia cellulare, nell’espressione e nell’attività di geni e proteine. La presenza di cellule vascolari senescenti è stata riscontrata nelle lesioni aterosclerotiche umane, ed è stato stabilito che la lunghezza dei telomeri e l’attività della telomerasi abbiano un ruolo importante in questo processo. La teoria dei radicali liberi sull’invecchiamento sostiene che le specie reattive dell’ossigeno (ROS) contribuiscono significativamente al fenotipo senescente, inducendo danni a lipidi, proteine ed acidi nucleici. È stato dimostrato, nelle cellule endoteliali delle vene del cordone ombelicale, che la produzione dei ROS aumenta con l’invecchiamento cellulare, ossia con l’aumento del numero di raddoppi di popolazione. SGK1 è una serin-treonin protein chinasi che induce sopravvivenza cellulare in seguito a diversi stimoli; la sua trascrizione viene indotta dalla stimolazione da parte di siero e glucocorticoidi. Il presente studio è stato affrontato con l’obiettivo di studiare il ruolo potenziale di SGK1 nel ritardare l’inizio della senescenza, contrastando l’effetto avverso dell’aumento dello stress ossidativo e/o altri meccanismi coinvolti nel processo dell’invecchiamento delle cellule endoteliali. I nostri esperimenti hanno rivelato che, nelle cellule HUVEC infettate con il vettore che sovraesprime la proteina SGK1 WT, la proteina SGK1 è localizzata nel nucleo, mentre nella linea SGK1 60, la sua localizzazione risulta essere citoplasmatica. Quest’ultima linea cellulare sovraesprime la proteina SGK1 avente una delezione di 60 aminoacidi all’N-terminale. La produzione dei ROS nella linea SGK WT, durante l’invecchiamento, presenta un andamento decrescente rispetto alla linea di controllo pLPCX. Tale risultato è stato confermato dalla riduzione del danno indotto dai ROS sulle proteine, nella linea SGK WT, rispetto alla linea di controllo pLPCX. Inoltre, è stato osservato un livello ridotto di cellule positive alla attività delle beta galattosidasi associata alla senescenza nella linea SGK WT, rispetto alle altre due linee. Infine, è noto che l’attività della telomerasi, la trascrittasi inversa che allunga la parte terminale dei cromosomi, diminuisce con l’invecchiamento cellulare. Nelle linee cellulari infettate risulta che nella linea di controllo pLPCX e nella linea SGK 60 l’attività delle telomerasi diminuisce in funzione del tempo, mentre nella linea SGK WT si è ottenuto un picco di attività a PDL 8. Quindi, in conclusione, nelle cellule endoteliali senescenti, l’aumentata espressione della proteina SGK1 riduce la produzione dei ROS, aumenta l’attività della telomerasi esercitando probabilmente nelle cellule endoteliali un ruolo protettivo dalla senescenza cellulare.
A.A. 2008/2009
Fisiopatologia sperimentale
21.
SGK-1; HUVEC; telomerasi; ROS; β-galattosidasi; senescenza
Settore MED/04 - Patologia Generale
Italian
Tesi di dottorato
Basello, K. (2009). Ruolo della proteina SGK-1 nell’invecchiamento delle cellule endoteliali.
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