Tesi di dottorato

Premessa
La steatoepatite non-alcolica (NASH) è una patologia epatica ad andamento progressivo che, in casi più severi, può evolvere fino a cirrosi ed insufficienza epatica. In corso di NASH, il grado della "reazione duttulare" correla in maniera significativa con la severità della fibrosi epatica. L'ipotesi più accreditata è che l'arresto replicativo degli epatociti (indotto da uno stato infiammatorio ed esacerbato da insulino-resistenza e steatosi) possa portare all'espansione del compartimento di cellule progenitrici residenti a livello epatico, dando luogo non solo a rigenerazione epatocitaria, ma risultando in una reazione duttulare che contribuisce alla fibrogenesi in zona peri-portale. In corso di reazione duttulare, la proliferazione di cellule dell'epitelio biliare è tipicamente accompagnata dalla deposizione di setti di collagene prodotto dagli adiacenti miofibroblasti. La vicinanza spazio-temporale di questi esiti ha fatto avanzare l'ipotesi che comunicazioni inter-cellulari tra miofibroblasti (compartimento mesenchimale) e colangiociti (compartimento epiteliale) promuovano l'espansione di entrambi i citotipi insieme al progredire della fibrosi. Interazioni tra compartimento mesenchimale ed epiteliale mediate dall'Hedgehog Pathway sono di fondamentale importanza sia in periodo organogenetico che in corso di rigenerazione di molti tessuti di origine endodermica, ma il ruolo di tale pathway in corso di riparazione del danno epatico non e' mai stata indagata.
Scopo dello studio è stato quello di valutare se interazioni epitelio-mesenchimali regolate dall'Hedgehog pathway possano modulare la reazione duttulare, esplorando un potenziale meccanismo patogenetico di fibrosi progressiva in corso di NASH.
Metodi Al fine di studiare eventuali segnali paracrini tra compartimento epiteliale e mesenchimale in vitro, linee cellulari di colangiociti e miofibroblasti sono stati coltivati in un sistema dotato di membrana semipermeabile, che non consente contatto cellulare tra i due citotipi. L'espressione dell'Hedgehog pathway è stata valutata mediante QRT PCR e gli effetti della regolazione farmacologica dei ligandi son stati poi esaminati. Per valutare il ruolo dell'Hedgehog pathway nella reazione duttulare in vivo, la fibrosi biliare è stata indotta mediante legatura del dotto biliare (BDL) in topi transgenici dotati di iperattività di tale pathway, e l'entità della risposta epatica al danno è stata poi presa in analisi. Per indagare ulteriormente il ruolo dell'Hedgehog pathway in corso di rimodellamento tissutale, è stato preso in esame un modello animale di induzione e reversione di fibrosi biliare con monitoraggio della pathway sia a livello di espressione genica che proteica.
Risultati L'attivazione dell'Hedgehog pathway in corso di co-coltura di colangiociti con miofibroblasti, ha determinato un vantaggio in termini di crescita per entrambi i citotipi, e il blocco dei ligandi prodotti in maniera paracrina ha parzialmente annullato l'effetto della co-coltura. Animali dotati di iperattività dell'Hedgehog pathway hanno sviluppato una risposta aberrante all'insulto biliare, e l'attività della pathway ha seguito le cinetiche dei meccanismi rigenerativi.
Conclusione
Tale studio dimostra che, nella vita adulta, il fegato sano mantiene quiescenti popolazioni cellulari capaci di rispondere ai segnali prodotti dall'Hedgehog pathway, e supporta l'idea che tale pathway  ricopra un ruolo nel regolare l'espansione di tali cellule in corso di reazione duttulare, promuovendone la regressione una volta che l'insulto è stato rimosso. Dato che la reazione duttulare correla fortemente con la fibrosi progressiva in corso di NASH, la regolazione dell'Hedgehog pathway potrebbe ricoprire un possible ruolo nella patogenesi della NASH.