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Malattia di Huntington: comuni firme di malattia dall’analisi di espressione genica nel sangue e nel cervello


La malattia di Huntington ( HD ) è una malattia devastante del cervello senza alcun trattamento o cura efficaci disponibili.
La scarsità di tessuto cerebrale rende difficile studiare i cambiamenti nel cervello e impossibile eseguire studi longitudinali.
Tuttavia, la patologia periferica nella malattia di Huntington suggerisce che è possibile studiare la malattia utilizzando tessuti periferici come strumento di monitoraggio per la progressione della malattia e/o l’efficacia di nuove terapie.

E’ stato valutato se il sangue può essere impiegato per monitorare la gravità della malattia e la progressione nel cervello.
Dal momento che i precedenti tentativi svolti utilizzando solo l'espressione del gene si sono dimostrati infruttuosi, sono state confrontate le firme di malattia di Huntington nel sangue e nel cervello in un contesto funzionale.

I profili di espressione genica microarray della malattia di Huntington da tre regioni del cervello sono stati confrontati con il trascrittoma del sangue con Huntington generato dal sequenziamento di nuova generazione.
Il confronto di dati del sangue e del cervello non era basato sulla molto limitata sovrapposizione genica, ma sulla somiglianza tra annotazioni geniche in quattro diverse categorie semantiche: processo biologico, componente cellulare, funzione molecolare, e malattia o sindrome.

Sono state identificate le firme nel sangue con malattia di Huntington che riflettono un ampio spettro fisiopatologico, tra cui alterazioni nella risposta immunitaria, processi di biosintesi degli sfingolipidi, trasporto dei lipidi, segnalazione cellulare, modifica delle proteine, spliceosoma, splicing dell'RNA, trasporto vescicolare, segnalazione cellulare e trasmissione sinaptica.
Parte di questo spettro ricordava la patologia cerebrale.

Le firme della malattia di Huntington nel nucleo caudato e nella regione BA4 hanno mostrato la più alta similitudine con il sangue, indipendentemente dalla categoria di annotazioni semantiche utilizzata.
La regione BA9 ha mostrato una somiglianza intermedia, mentre il cervelletto ha mostrato una minima somiglianza.
Due firme sono state condivise tra sangue e cervello: la risposta immunitaria e le atassie spinocerebellari.

In conclusione, i risultati hanno dimostrato che il sangue con malattia di Huntington presenta una disregolazione simile al cervello a livello funzionale, ma non necessariamente a livello dei singoli geni.
Sono state segnalate due firme comuni che possono essere utilizzate per monitorare la patologia nel cervello dei pazienti con malattia di Huntington in modo non-invasivo.
I risultati sono un esempio di come i segnali nei dati del sangue possono essere utilizzati per rappresentare i disturbi cerebrali.
La metodologia può essere usata per studiare firme specifiche di malattia in cui sono coinvolti tessuti eterogenei. ( Xagena2016 )

Mina E et al, Orphanet Journal of Rare Diseases 2016; 11: 97

MalRar2016 Med2016 Neuro2016



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