1 EFFETTO DI COMPOSTI ISOPRENOIDI SUL FENOTIPO INFIAMMATORIO DEL DIFETTO DI MEVALONATO CHINASI (MKD) Dottoranda: dott.ssa Marcuzzi Annalisa Tutore: dott. Tommasini Alberto XXII CICLO Corso di Dottorato in Medicina Materno - Infantile, Pediatria dello Sviluppo e dell’Educazione, Perinatologia Relazione III anno 29 Settembre 2009
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EFFETTO DI COMPOSTI ISOPRENOIDI SUL FENOTIPO INFIAMMATORIO DEL DIFETTO DI MEVALONATO CHINASI
(MKD)
Dottoranda:
dott.ssa Marcuzzi Annalisa
Tutore:
dott. Tommasini Alberto
XXII CICLO Corso di Dottorato in Medicina Materno - Infantile, Pediatria dello Sviluppo e dell’Educazione, Perinatologia
Relazione III anno
29 Settembre 2009
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Difetto di mevalonato chinasi(MKD)
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Difetto di mevalonato chinasi (MKD)Autosomica recessivaMalattia rara (200 casi registrati in www.hids.net)
Esordio precoceEvento scatenante: vaccinazione, stress, piccole infezioniEpisodi febbrili 3-5 gg ogni 2-12 wksSINTOMATOLOGIA ASSOCIATA:-Dolore addominale e/o vomito e/o diarrea-Artralgia/artrite-Linfoadenopatia-Eritema cutaneo-Afte orali
In alcuni casi più gravi coinvolgimento SNC
Mevalonico aciduria
Malattia orfana di trattamento
eziologico specifico
Sindrome da iper-ID
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Una minore produzione di isoprenoidi determina una carenza di geranil-
geranilazione che attiva la caspasi 1 (IL1β)
HMG-CoA reductase inhibition induces IL-1beta release through Rac1/PI3K/PKB-dependent caspase-1 activation
Kuijk LM, Beekman JM, Koster J, Waterham HR, Frenkel J, Coffer PJ. Blood. 2008 Nov 1;112(9):3563-73. Epub 2008 Aug 6.
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Obiettivi del progetto
I) Costruire un modello malattia “in vivo” ed “in vitro” che riproduca il fenotipo infiammatorio della malattia;
II) Identificazione e valutazione di possibili interventi farmacologici:
- isoprenoidi (GOH, FOH, GGOH)
- inibitori della farnesil transferasi (FTI)
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MK
ALD
…per creare il modello malattia
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in vitro
IL-10 44h 20
LPSALD
1 3day 0
MDP
2
SAA
ALD
in vivo
Decreased levels of serum cholesterol correlate with the consumption of anti-inflammatory isoprenoids in a model of mevalonate kinase deficiencyA. Marcuzzi, G. Decorti, A. Ventura and Alberto TommasiniInflammation Research, short communication Submitted 2009
saline ALD MDP ALD/MDP0
50
100
150**
SA
A (
g/m
l)
Control ALD LPS ALD/LPS0
200
400
600
800
1000**
IL-1
B p
g/m
l
8
L’ALD in associazione a uno stimolo infiammatorio (LPS/MDP) costituisce un
buon modello, in vitro e in vivo, dell’episodio infiammatorio acuto tipico della
MKD.
ALD riduce gli intermedi isoprenoidi della via metabolica e
quindi rende più suscettibili a stress cellulari (ad esempio
esordio episodi febbrili ricorrenti dopo vaccinazione o piccola
infezione)
Quindi…
9
Control ALD LPS ALD/LPS0
200
400
600
800
1000**
IL-1
B p
g/m
l
Control ALD LPS ALD/LPS ALD/LPS0
200
400
600
800
1000**
+GOH
IL-1
B p
g/m
l
ISOPRENOIDI
0 44h 20
LPSALD
0 44h 20
LPSALD
GOH 10µM
10GOH 250 mg/Kg
ISOPRENOIDI
saline ALD MDP ALD/MDP0
50
100
150**
SA
A (
g/m
l)
saline ALD MDP ALD/MDP ALD/MDP0
50
100
150
**
+GOH d0/1S
AA
(
g/m
l)
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GGTI-298: proinfiammatorio
Man-A e ZAA: anti infiammatorio
Manipulation of the isoprenoid/cholesterol pathway in celular and animal models of mevalonate kinase deficiency.De Leo L., Marcuzzi A., Paoluzzi E., Decorti G., Tommasini A., Ventura A., Pontillo A.Pediatric Resarch. 2009 Submitted
Alcuni farmaci anti tumorali (Tipifarnib®, Lonafarnib ®) agiscono come inibitori della farnesil transferasi !!!
Control ALD LPS ALD/LPS0
200
400
600
800
1000**
IL-1
B p
g/m
l
control ALD LPS ALD+LPS ManA ALD+LPS0
200
400
600
800
1000
+Man A
**
IL-1
B p
g/m
l
INIBITORI FARNESIL TRANSFERASI
0 44h 20
LPSALD
0 44h 20
LPSALD
Man A: 10µM
12
saline ALD MDP ALD/MDP0
50
100
150**
SA
A (
g/m
l)
+Man Asaline ALD MDP ALD/MDP ManA ALD+MDP
0
50
100
150
**
SA
A (
g/m
l)
INIBITORI FARNESIL TRANSFERASI
ManA 7.5 mg/Kg
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… dato il potenziale anti infiammatorio degli isoprenoidi e degli inibitori della
farnesil-transferasi: è possibile ipotizzare una loro sinergia???
VERIFICA !!
Isoprenoidi+Tipifarnib®/Lonafarnib®
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Anti–Inflammatory Effect Of Protein Farnesyltransferase Inhibitor and Isoprenoid On MKD Cellular ModelA.Marcuzzi, L. De Leo, G. Decorti, A. Pontillo, A , A.Ventura and A. Tommasini.J. Of Pharmacolgy and Experimental Therapeutics, Submitted 2009.
ISOPRENOIDI+
INIBITORI FARNESIL TRANSFERASI
0
2000
4000
6000
8000
** *
Vs +Tip
Vs +(Ald+Lova)
*** *** *****
IL-1
(
pg
/ml)
0
500
1000
1500
2000
*
Vs +Tip
Vs +(Ald+Lova)
*** ********
IL 1
8 (p
g/m
l)
Ald+Lova+LPS
Ald+Lova+LPS+Tip
GOH
FOH
GGOH
+ - - -
0
2000
4000
6000
8000
******
***
Vs +Tip
****** ******
Vs +(Ald+Lova)
TN
Fa
(pg
/ml)
-
+ + + +-
-
-
+- - -
-
-
+
+
--
- --
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Conclusione
Gli isoprenoidi e gli inibitori della farnesil transferasi presentano una significativa
azione anti infiammatoria nei modelli malattia di MKD
da soli o…meglio in combinazione!!
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