IL TRATTAMENTO CON STEROID
36 per via sottocutanea nei topi maschi SOD1 G93A mutanti 75 giorni dopo la
nascita. Ai topi SOD1G93A sono state asportate le aree del gastrocnemio (GN) e tibiale anteriore (TA) dei muscoli e sono state trattate con DHT dando un aumento del 32% in peso del muscolo GN e un aumento del 43% del muscolo TA rispetto ai controlli di animali non trattati. Interessante notare che il trattamento con il composto 36 aumenta i livelli di insulina-like growth factor (IGF) che induce la crescita e la differenziazione dei mioblasti, mentre contemporaneamente diminuisce l'espressione di muscolo di barrette1 (MURF-1), una proteina che può indurre atrofia muscolare. L'up-regulation di IGF-1 e 2 e la down-regulation di MURF-1 corrispondevano con modesti incrementi delle prestazioni in test funzionali tra cui il test rotarod e l'analisi dell'andatura. I topi SOD1G93A trattati con DHT hanno mostrato una perdita assonale e la morte del motoneurone leggermente diminuite rispetto ai controlli. Nonostante ciò, in uno studio è risultato che gli androgeni hanno poco effetto sui modelli di SLA nei topi trangenici SOD1G93A che sono stati gonadectomizzati e trattati con il neurosteroide deidroepiandrosterone (DHEA) 37 somministrato prima della comparsa dei sintomi. Ma il trattamento con questo composto non ha portato effetti benefici e questo suggerisce che gli steroidi hanno uno scarso effetto sulla
SLA. Questi esperimenti hanno mostrato un dimorfismo sessuale nella SLA; maschi e femmine mostrano differenze nell’insorgenza dei sintomi e nella progressione della malattia. Tra i pazienti affetti da SLA, le donne sono state meno segnalate rispetto agli uomini.
CAPITOLO 22
LA VACCINAZIONE[183]
Figura 123: Effetti terapeutici di immunizzazione con SOD1 mutata in modelli murini di
sla.
Ci sono prove emergenti dell'esistenza di percorsi di secrezione della superossido dismutasi (SOD1) mutata legati alla SLA e della neurotossicità dovuta alla SOD1 mutante extracellulare. Questa evidenza ha portato a valutare protocolli di immunizzazione che mirano a ridurre la quantità SOD1 extracellulare mutata nel tessuto nervoso nel modello di topo con SLA, utilizzando la proteina ricombinante batterica purificata di SOD1 mutante come immunogeno. In primo luogo la vaccinazione è stata testata su un ceppo di topi SOD1 G37R con SLA a esordio tardivo e sono stati riscontrati livelli di SOD1 mutata 4 volte superiore rispetto ai
livelli normali di SOD1. Le iniezioni ripetute di SOD1mutante con una iniezione di richiamo finale prima dei sintomi a 6 mesi di età sono state efficaci nel ritardare l'insorgenza della malattia e estendere la durata della vita dei topi SOD1 G37R più a lungo di 4 settimane.. Al contrario, questo approccio di vaccinazione non è riuscito a conferire una protezione significativa nei topi G39A SOD1 sovraespressione elevata di SOD1 mutata. Ciò nonostante, una immunizzazione passiva attraverso l'infusione intraventricolare di anticorpo SOD1 purificato è riuscito ad alleviare i sintomi della malattia e prolungare la durata della vita dei topi G93A SOD1. Questi risultati indicano che l'immunizzazione potrebbe essere una strategia nel trattamento della SLA familiare causata da mutazioni di SOD1. E' stato testato un approccio di vaccinazione in un modello di topo che iperesprime mutante SOD1G37R a livelli moderati (circa 4 volte superiore al livello endogeno di SOD1). Come antigene per l'immunizzazione è stato utilizzato un ricombinante privo di metallo SOD1 mutante umano purificato da Escherichia coli. L' immunizzazione dei topi SOD1G37R sia con 50mcg di proteina SOD1 mutante ricombinante è stato avviato a 2 mesi di età seguiti con due iniezioni sottocutanee a intervalli di 3 settimane. L' ultima iniezione di antigene/adiuvante è stata effettuata a 6 mesi di età.
Figura 124: l'insorgenza ritardata e l'estensione della durata della vita nei topi vaccinati
G37R SOD1.a) Programma di immunizzazione. Ai topi sono stati iniettati 4 volte i vaccini, partendo da 2 mesi di età. Il sangue è stato prelevato per le analisi di titolazione a 4 mesi di età e nella fase finale. b) Analisi rotarod dei topi vaccinati. Il tempo sulla rotarod è stata determinata per topi G37R SOD1 iniettati con ricombinante (rec) G39A/Adjuvant (n=8) o soluzione salina/adiuvante (n=7). La vaccinazione ha migliorato notevolmente le prestazioni del motoneurone. c) L'immunizzazione ritarda l'insorgenza (come definito dalla perdita del 30% delle prestazioni del motore) nei topi G37R SOD1 immunizzati con rec G93A/ADJUVANT rispetto ai topi trattati con soluzione salina /adiuvante. d) L'immunizzazione aumenta la durata della vita dei topi SOD1G37R. e) Il numero dei motoneuroni rimanenti aumenta nei topi vaccinati nella fase finale della malattia. Dopo che le sezioni sono state colorate con blu di toluidina, i motoneuroni sono
stati contati in quattro sezioni da quattro topi vaccinati e tre topi di controllo iniettati con soluzione salina/adiuvante. f) L'immunoistochimica del midollo spinale allo stadio terminale in topi trasgenici G37R SOD1 immunizzati con proteine rec G39A SOD1 (superiore)o soluzione fisiologica (inferiore), utilizzando anticorpi contro NeuN.
BIBLIOGRAFIA
[1] L. Zinman, M. Cudkowicz, “Emerging targets and treatments in amytrophic lateral sclerosis” The Lancet neurology, 10, 5, (2011).
[2] P. Aebischer, A. C. Kato, “Playing Defense Against Lou Gehrig’s Disease” Scientific American, (2007).
[3] J. M. Charcot, A. Joffroy, “Deux cas d'atrophie musculaire progressive avec lésions de la substance grise et de faisceaux antérolatéraux de la moelle épinière” Arch Physiol Norm Pathol., 3, 744-757, (1869).
[4] L. P. Rowland, N. A. Shneider, “Amyotrophic lateral sclerosis” N. Engl. J. Med., 1688-1700, (2001).
[5] L. P. Rowland, “Amyotrophic lateral sclerosis”, Cur. Opin. Neurol., (1994). [6] L. C. Wijesekera, P. N. Leigh, “Amiotrophic lateral sclerosis ”, Orphanet J. Rare Dis., (2009).
[7] V. Bulthuis et al., “Diagnostic pathway to amyotrophic lateral sclerosis (ALS): the significance of Babinski's sign in a unique patient and the necessity for a multidisciplinary approach”, BMJ Case Rep., (2013).
[8] G. Logroscino, B. J. Traynor, O. Hardiman, et al., “Incidence of amyotrophic lateral sclerosis in Europe”, J. Neurol Neurosurg. Psychiatr., 81, (2009).
[9] P. S. Spencer, V. S. Palmer, A. C. Ludolph, “On the decline and etiology of high-incidence motor system disease in West Papua (southwest New Guinea)”, Mov. Disord, 20, (2005).
[10] S. Kuzuhara, Y. Kokubo, “Marked increase of parkinsonism-dementia (P-D) phenotypes in the high incidence amyotrophic lateral sclerosis (ALS) focus in the Kii peninsula of Japan”, Alzheimers's and Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association, 2, 3, 417, (2006).
[11] D. Reed, D. Labarthe, et al., “A cohort study of amyotrophic lateral sclerosis and parkinsonism-dementia on Guam and Rota”, Am. J. Epidemiol., 125, (1987). [12] S. Belli, N. Vanacore, “Proportionate mortality of Italian soccer players :is amyotrophic lateral sclerosis an occupational disease ?”, Eur. J. Epidemiol., 20, 237-242, (2005 ).
[13] M. De Paola, L. Visconti, E.Vianello, et al.”Circulating cytokines and growth factors in professional saccer players: correlation with in vitro-induced motor neuron death”, Eur. J. Neurol., (2010).
[14] D. R. Rosen et al., “Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis”, Nature, (1993).
[15] T. Dunckley, M. J. Huentelman et al., “Whole-genome analysis of sporadic amiotrophic lateral sclerosis”, N. Eng. J. Med., 23, 822-823, (2007).
[16] A. Al-Chalabi, P. N. Leigh, “Trouble on then pitch: are professional football players at increased risk of the developing amiotrophical lateral sclerosis ?”, Brain, (2005).
[17] J. D. Rothstein “Current hypotheses for the underlyng biology of amyotrophic lateral sclerosis”, Ann. Neurol., (2009).
[18] T. Hideyama, T. Yamashita, Y. Nishimoto et al., “Novel etiological and therapeutic strategies for neurodiseases: RNA etiding enzyme abnormality in sporadicamyotrophic lateral sclerosis”, J. Pharmacol. Sci., (2010).
[19] A. Reaume, J.Elliot, E. Hoffman et al., “Motor neurons in Cu/Zn superoxide dismutase-deficient mice develop normally but exhibit enhanced cell death after axonal injury”, Nat. Genet., 13, 43-47, (1996).
[20] L. Bruijn, M. Houseweart et al., “Aggregation and motor neuron toxicity of an ALS-linked SOD1 mutant independent from wild-type SOD1”, Science, 281, (1998).
[21] D. W. Cleveland, “Da Charcot to SOD1: mechanism of selective motor neuron death in ALS”, Neuron, vol. 24, 515-520, (1999).
[22] A. G. Reaume, J. L. Elliott. et al., “Motor neurons in Cu/Zn superoxide dismutase-deficient mice develop normally but exhibit enhanced cell death after axonal injury”, Nat. Genet., (1996).
[23] M. E. Gurney et al., “Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu, Zn superoxide dismutase mutation”, Science,(1994).
[24] J. P. Crow. et al., “Decreased zinc affinity of amyotrophic lateral sclerosis- associated superoxide dismutase mutants leads to enhanced catalysis of tyrosine nitration by peroxynitrite”, J. Neurochem, (1997).
[25] A. Matsumoto, Y. Okada et al., “Disease progression of human SOD1(G93A) transgenic ALS model rats”, J. Neurosci Res., (2006).
sclerosis”, J. Neurol., (1997).
[27] M. C. Dal Canto, M. E. Gurney, “Development of central nervous system pathology in a murine transgenic model of human amyotrophic lateral sclerosis”, Am. J. Pathol.(1994).
[28] D. Jaarsma et al., “Human Cu/Zn Superoxide Dismutase (SOD1) Overexpression in Mice causes Mitochondrial vacuolization, Axonal Degeneration, and Premature Motoneuron Death and Accelerates Motoneuron Disease in Mice Expressing a Familial Amyotrophic Lateral Sclerosis Mutant SOD1”, Neurobiology of Disease., volume7,(2000).
[23] L. Bruijn, M. Houseweart et al., “Aggregation and motor neuron toxicity of an ALS-linked SOD1 mutant independent from wild-type SOD1”, Science, 281, (1998).
[29] R. Mazzocchio, A. Rossi, “Role of Renshaw cells in Amyotrophic Lateral Sclerosis”, Muscle e Nerve, 41, 441-443, (2010).
[30] J. Francisco et al., “The continuing case for the Renshaw cell”, J. Physiol, (2007).
[31] J. Lasiene, K. Yamanaka, “Glial cells in Amyotrophic Lateral Sclerosis”, Neurology Reserarch intenational, (2011).
[32] Y. Yiangou, P. Facer et al., “COX-2, CB2 and P2X7-immunoreactivities are increased in activated microglial cells/macrophages of multiple sclerosis and amyotrophic lateral sclerosis spinal cord”, BCM Neurology, (2006).
[33] K. Okamoto, Y. Mizuno, Y. Fujita, “Bunina Bodies in Amyotrophic Lateral Sclerosis”, Neuropatology, (2008).
[34] Y. Kokubo et al., “α-Synuclein pathology in the amyotrophic lateral sclerosis/parkinsonism dementia complex in the Kii Peninsula, Japan”, J. Neuropathol Exp. Neurol., (2012).
[35] J. Magranè, G. Manfredi, “Mitochondrial Function, Morphology, and Axonal Lateral Sclerosis”, Antioxid Redox Signal, (2009).
[36] B. C. Cheah, S. Vucic et al., “Riluzole, Neuroprotection and Amyotrophic Lateral Sclerosis”, Current Medicinal chemestry, (2010).
[37] S. Kavaki, T. Hideyama, H. Aizava “Ampa receptor-metiaded neuronal death in sporadic ALS”, NEUROPATHOLOGY, (2010).
[38] C. Wang, L. Niu, “Mechanism of inhibition of the GLUA2,AMPA receptor channel opening by Talampanel and its enantiomer :the stereochemestry of the 4- methyl group on the diazepine ring of 2,3-benzodiazepine derivatves”, ACS CHEM NEUROSCI, (2013).
[39] D. Rossi, L. Brambilla et al., “Focal degeneration of astrocytes in Amyotrophic Lateral Sclerosis”, Cell Death and differentiation, (2008).
[40] R. K. Byrnes, D. J. Loane, A. I. Faden, “Metabotropic Glutamate Receptors as targhet for multipotential treatament of neurological disorders” ,Neurotherapeutics, (2009).
[41] R.Wang, D. Zhang, “Memantine prolongs survival in an amyotrophic lateral sclerosi mouse”, E. J. N.,(2005).
molecolar basis for the use of open-channel blockers like memantine in the treatment of acute and chronic neurologie insults”, NEURORX, (2004).
[43] T. D. Levine, R. Bowser et al., “A pilot trial memantine and riluzole in ALS:correlation to CSF Biomarkers”, PNA CENTER FOR NEUROLOGIC RESEARCH, (2010).
[44] C. L. G. Lin et al., “Aberrant RNA processing in a neurodegenerative disease: the cause for absent EAAT2, a glutamate transporter, in amyotrophic lateral sclerosis”, NEURON, (1998).
[45] E. Foran, D. Trotti, “Glutamate transporters and the excitotoxic path to motor neuron degeneration in amyotrophic lateral sclerosis”, ANTIOX SEGNALE REDOX JOURNALS, (2009).
[46] J. D. Rothstein et al., “Decreased glutamate trasport by the brain and spinal cord in amyotrophic lateral sclerosis”, The new England Journal of Medicine, (1992).
[47] S. G. Lee et al., “Mechanism of ceftriaxone induction of excitatory amino acid trasporter-2 expression and glutamate uptake in primary human astrocytes”, J. Biol. Chem., (2008)
[48] Y. Chen et al., “Recent advances in the treatment of Amyotrophic Lateral Sclerosis. Emphasis on Kynurenine pathway inhibitors”, Central nervous system agents in medicinal Chemestry, (2009).
[49] Y. Miyamoto et al., “Improvement of somephysicochemical properties of Arundic Acid, (R)-(-)-2-Propiyloctanonic Acid, By complexation with hidrophilic cyclodextrins”, Graduate school of Pharmaceutical Sciences, Kumamoto
University, (2011).
[50] T. De Paulis, “ONO-2506.Ono”, Curr. Opin. Investig drugs Psychiatry Department, (2003).
[51] Y. Zhou. et al., “Chloro-oxime derivatives as novel small molecole chaperone amplifiers”, Bioorganic e medicinal chemestry letters, vol.19, issue 11, (2009). [52] V. Lanka, S. Wieland, J. Borber, M. Cudkowicz, “Arimoclomol: a potential terapy under development for ALS”, Neurology clinical trial unit, (2009).
[53] B. Kalmar et al., “The role of heat shock proteins in Amyotrophic Lateral Sclerosis: the therapeutic potential of Arimoclomol”, Pharmacol Ther, (2013). [54] G. Turturici, G. Sconzo, F. Geraci, “Hsp70 and its Molecolar Role in nervous system diseases”, Biochemistry Research International, (2011) .
[55] S. C. Benn, R. H. Brown Jr, “Putting the heat on ALS”, Nature Medicine, (2004).
[56] B. J. Traynor et al., “Neuroprotective agents for clinical trials in ALS”, Neurobiology, (2006).
[57] D .J. Lange et al., “Pyrimethamine decreases levels of SOD1 in leukocytes and cerebrospinal fluid of ALS patients: a phase I pilot”, Amyotrophic Lateral Frontotemporal Degener, (2013).
[58] P. D. Wright et al., “Screening for inhibitores of the SOD1 gene promoter: pyrimethamine does not reduce SOD1 level in cell and animal models”, NEUROSCI., (2010).
[59] T. M. Drew, R. Altman, K. Black, M. Goldifield, “Miocycline for prophylaxis of infection with Nesseria Meningitidis: high rate of side effects in recipients”, J. Infect. Dis., (1976).
[60] P. H. Gordon et al., “Efficacy of Minocycline in patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis: a phase II randomised trial”, Lancet Neurol., (2007).
[61] C. Alano et al., “Minocycline inhibits poly (ADP-Ribose) polymerase-1 at nanomolar concentrations”, PRO. NATI. ACAD. SCI., (2006).
[62] W. Noble et al., “Minocycline as a potential therapeutic agent in neurodegenerative disorders characterised by protein misfolding”, PRION , (2009).
[63] S. Zhu et al., “Minocycline inhibits cytochrome c release and delays progression of Amyotrophic Lateral Sclerosis in mice”, NATURE, (2002).
[64] T. Bordet et al., “Identification and characterization of cholest-4-en-3-one, oxime ( TRO19622), a novel drugs candidate for Amyotrophic Lateral Sclerosis”, J . PHARMACOL, (2007).
[65] B. C. Cheah, M. C. Kieran, “Dexpramipexole, the R(+) enantiomer of Pramipexole, for the potential treatment of Amyotrophic Lateral Sclerosis”, NEUROSCIENCE, (2010).
[66] M. Cudkowicz, “The effects of dexpramipexole (KNS-760704) in individuals with amyotrophic lateral sclerosis”, Nature Medicine, volume 17, number 12, (2011).
conductances and cellular bioenergetic efficiency”, BRAIN RES, (2012).
[68] J. Rosenfeld et al., “Creatine monohydrate in ALS: effects on strength, fatigue, respiratory status”, PUBLISHED, (2008).
[69] R. Giess et al., “Injections of botulinum toxin A into the salivary glands improve sialorrhoea in Amyotrophic Lateral Sclerosis “J.Neurol Neurosurg Psychiatry (2000)
[70] D. Intiso, “Therapeutic use of botulinum toxin in neurorehabilitation”, J.Toxicol, (2012
[71] K. Kazuaki, “Muscle cramp in machado-Joseph desease alterred motor axonal excitability properties and mexiletine treatment”, Brain, (2003).
[72] E. Fritz et al., “Mutant SOD1- expressing astrocytes relase toxic factors that trigger motoneuron death by inducing hyperexcitability”, J. Neurophysiol, (2013). [73] A. Carocci et al., “Facile entry to (-)-(R)-and (+)- (S)-Mexiletine”, Chirality, (2000).
[74] M. P. Cruz, “Nuedexta for the treatment of pseudobulbar affect”, Journal List, (2013).
[75] H. Sternbach, “Adjunctive Modafinil in ALS”, J. Neuro psychiatry clin Neurosci., (2002).
[76] P. Gerrard, R. Malcolm, “Mechanisms of Modafinil: a review of current research”, Neuro Psychiatric disease and treatment, (2007).
and pratical applications and a call for clinical trials”, American Journal of Hospice & palliative Medicine, (2010).
[78] A. Stroet et al., “Treatment failure of intrathecal Baclofen and supra -additive effect of Nabiximols in Multiple sclerosis-related spasticity: a cose report”, Neurological Disorders, (2013).
[79] E. Scotter et al., “The endocannabinoid system as a target for the treatment of neurodegenerative disease”, British Journal of Pharmacology, (2010).
[80] L. G. Bisland et al., “The endocannabinoid system in Amyotrophic Lateral Sclerosis”, Current Pharmaceutical design, (2008).
[81] R. G. Pertwee, “Emerging strategies for exploiting cannabinoid receptor as medicine”, British Journal of Pharmacology, (2009).
[82] M. Zanna, “Sclerosi laterale amiotrofica dopo un anno di terapia continuativa con farmaci antagonisti dei recettori cannabinoidi: un caso di SLA iatrogena ?”, I Doctors, (2009).
[83] M. Pflum, “FDA approves clinical trial of TDI-132 (Gilenya)in ALS patients”, ALS TERAPY DEVELOPMENT ISTITUTE, (2013).
[84] J. Chun, ”A mechanistically novel, first oral therapy for multiple sclerosis: the developmentof Fingolimod (FTY720,Gilenya)”, Discov. Med., (2011).
[85] McCombe, Henderson, “The role of immune and infiammatory mechanisms in ALS”, CURR .MOL. MED., (2011).
[86] T. Holmoy, “T cells in Amyotrophic Lateral Sclerosis”, EUR. J. Neurol, (2008).