I colangiociti sono le cellule epiteliali che costituiscono la parete delle vie biliari, esse rimangono quiescenti in condizioni normali ma proliferano, quindi rappresentano il bersaglio preferenziale, in corso di colestasi sperimentale e di colangiopatie umane, come la colangite biliare primitiva (PBC), la colangite sclerosante primitiva (PSC) e il colangiocarcinoma (CCA). Per poter studiare al meglio queste condizioni sono stati elaborati negli anni molti modelli che mimano queste caratteristiche, come quello del ratto con legatura del dotto biliare principale (BDL) che determina una rapida proliferazione selettiva dei dotti biliari. Tramite tale modello abbiamo potuto studiare gli effetti di molte sostanze, fattori di crescita ed ormoni come la secretina, gli estrogeni, l'FSH, il progesterone, la vasopressina e i VEGF. Studi precedenti hanno mostrato che l'iperplasia colangiocitaria e la fibrosi epatica sono ridotte quando aumentano i livelli di melatonina, attraverso un meccanismo autocrino. Infatti aumenta l'espressione dell'AANAT (aralchilammina N-acetiltransferasi), l'enzima che regola la sintesi di melatonina; mentre diminuisce la presenza dei clock genes (CLOCK, Cry1 and Per1). La melatonina migliora il danno epatico attenuando lo stress ossidativo e la risposta infiammatoria nei modelli animali di cirrosi e fibrosi epatica. Inoltre, la melatonina diminuisce la senescenza biliare nei modelli di topo Mdr2-/- (modelli di PSC) down regolando l'angiogenesi dipendente da miR-200b. Allo stato attuale, il nostro obbiettivo vuole essere quello di studiare il ruolo della melatonina nella progressione della fibrosi epatica in modelli sperimentali con pinealectomia (PINX), considerando anche il meccanismo autofagico nella reazione colangiocitaria. Perché approfondire la conoscenza del processo di proliferazione e autofagia nell'albero biliare ci può aiutare a capire meglio anche i processi che stanno alla base della fibrosi epatica nella malattia colestatica.
Al momento è stato evidenziato che la proliferazione biliare e la fibrosi epatica sono ridotte dall¿aumento di melatonina, un dato in accordo con precedenti che dimostravano l¿effetto inibente della melatonina nell¿iperplasia colangiocitaria (Renzi et al., 2011 and 2013). In aggiunta, tale ormone è in grado di agire sulla fibrosi epatica aumentando la presenza di AANAT (aralchilammina N-acetiltransferasi), l¿enzima che regola la sintesi dell¿ormone e attraverso la diminuzione dell¿espressione di alcuni clock geni (CLOCK, Cry1 and Per1), importanti nella regolazione dell¿orologio biologico (Wang H et al., 2005). Infatti, dati recenti suggeriscono che la melatonina legandosi ai suoi recettori induce diminuzione della proliferazione cellulare in corso di fibrosi e cirrosi epatica (Wu N et al.,2017). Questi risultati supportano il ruolo importante giocato dall¿ormone melatonina nella regolazione della crescita colangiocitaria e progressione della fibrosi in corso di malattie colestatiche. Per tali ragioni, il razionale e l'avanzamento del nostro studio sta nel poter valutare il ruolo nella progressione della fibrosi nei modelli sperimentali con PINX. In particolare, andare ad approfondire il possibile legame tra melatonina ed autofagia, così importante nella regolazione della crescita e morte dell¿epitelio biliare. Ed insieme a questo obiettivo, ci proponiamo di poter valutare in vitro con la nostra linea cellulare di colangiociti il potenziale effetto dell¿asse Melatonina/Recettore nella crescita e nella morte dell¿epitelio biliare.
Referenze:
Renzi A, Glaser S, Demorrow S, Mancinelli R, Meng F, Franchitto A, Venter J, White M, Francis H, Han Y, Alvaro D, Gaudio E, Carpino G, Ueno Y, Onori P, Alpini G. Melatonin inhibits cholangiocyte hyperplasia in cholestatic rats by interaction with MT1 but not MT2 melatonin receptors. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 301(4):G634-43 (2011).
Renzi A, DeMorrow S, Onori P, Carpino G, Mancinelli R, Meng F, Venter J, White M, Franchitto A, Francis H, Han Y, Ueno Y, Dusio G, Jensen KJ, Greene JJ Jr, Glaser S, Gaudio E, Alpini G. Modulation of the biliary expression of arylalkylamine N-acetyltransferase alters the autocrine proliferative responses of cholangiocytes in rats. Hepatology 57(3):1130-41 (2013).
Wang H, Wei W, Wang NP, Gui SY, Wu L, Sun WY, Xu SY, (2005). Melatonin ameliorates carbon tetrachloride-induced hepatic fibrogenesis in rats via inhibition of oxidative stress, Life Sci. 77;1902¿1915.
Wu N, Meng F, Zhou T, Han Y, Kennedy L, Venter J, Francis H, DeMorrow S, Onori P, Invernizzi P, Bernuzzi F, Mancinelli R, Gaudio E, Franchitto A, Glaser S, Alpini G, (2017). Prolonged darkness reduces liver fibrosis in a mouse model of primary sclesclerosing cholangitis by miR-200b down-regulation, FASEB J. 31; 4305¿4324