Liccardo, Daniela (2013) GRK2 svolge un ruolo cruciale nella regolazione della funzione endoteliale in vivo ed in vitro attraverso la modulazione del signaling del recettore β2-adrenergico. [Tesi di dottorato]

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Il recettore β-2 adrenergico (β2AR), che rappresenta il sottotipo più abbondante nei vasi sanguigni, gioca un ruolo cruciale nella funzioni delle cellule endoteliali (EC) in quanto ne regola la migrazione e la proliferazione con importanti implicazioni sulla neoangiogenesi in vivo. In seguito ad ischemia periferica i recettori β2AR sono fortemente downregolati e la loro overespressione, mediante terapia genica, è in grado di incrementare l’angiogenesi in risposta all’ischemia. La chinasi 2 dei recettori accoppiati a proteine G (GRK2), è un regolatore chiave del signaling β-adrenergico, responsabile della desensibilizzazione/downregulation di tali recettori. Pertanto lo scopo di questo studio è stato quello di valutare, se nelle cellule endoteliali la modulazione dell’espressione e/o dell’attività di GRK2 attraverso l’utilizzo di vettori adenovirali codificanti per GRK2 o per il peptide inibitore βARKct, avesse degli effetti sulla funzione del recettore β2AR e quindi sull’angiogenesi. In vitro i saggi di migrazione e proliferazione hanno mostrano che nelle cellule endoteliali la stimolazione β2AR selettiva con fenoterolo incrementa la risposta pro migratoria e proliferativa. Tale effetto indotto dal fenoterolo è invece nettamente ridotto nelle cellule overesprimenti la chinasi GRK2, mentre l’utilizzo del peptide inibitore βARKct risulta in un forte incremento della migrazione e della proliferazione indotta dal fenoterolo. Inoltre a livello molecolare GRK2 è responsabile della disfunzione del recettore β2AR e dell’inibizione dell’attivazione della chinasi pro-angiogenetica Akt. Diversamente, l’utilizzo del peptide inibitore βARKct aumenta la responsività del β2AR favorendo il signaling proangiogenico. In linea con quanto dimostrato in vitro, i nostri dati in vivo, dimostrano che in un modello animale di ischemia periferica il trattamento con adenovirus codificante per GRK2, peggiora la rivascolarizzazione post ischemica dell’arto. Tuttavia, l’inibizione di GRK2 mediante terapia genica con adenovirus codificante per βARKct ripristina la funzione del recettore β2AR ed induce effetti benefici migliorando la risposta pro-angiogenica. Il presente studio dimostra per la prima volta che GRK2 rappresenta un regolatore nodale della funzione endoteliale del β2AR in cellule endoteliali in vitro ed in un modello animale di ischemia periferica in vivo.

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