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Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
PARP come marcatore di infiammazione
http://www.amsbio.com/
I polimeri di PAR sono trasferiti su proteine
accettrici o su PARP stessa
PARP1 e la poly(ADP-ribosil)azione
PARP-1 è un enzima ubiquitario che catalizza la
sintesi di polimeri di ADP ribosio da NAD+
La reazione è scatenata da tagli al DNA
Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
Conseguenza dell’attivazione di PARP
Massiccio stress
ossidativo
Swindall . et al., 2013. Cancers 2013, 5(3), 943-958
Funzioni di PARP1
RNA regulation
Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
La funzione degli enzimi
PARPs:
• a livello molecolare in
relazione alla chimica dei
PAR
• a livello cellulare in
relazione ai differenti
processi cellulari che
controlla
•a livello biologico in
relazione ai processi
fisiologici e patologici in
cui interviene
Published in: Keun Woo Ryu; Dae-Seok Kim; W. Lee Kraus; Chem. Rev. Ahead of Print
DOI: 10.1021/cr5004248
Copyright © 2015 American Chemical Society
Funzioni dei PAR/PARPs nei compartimenti biologici
Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
La capacità di riparazione del DNA è correlata
positivamente con la longevità
I geni che controllano la riparazione del DNA e la difesa antiossidante potrebbero regolare la longevità
Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
PARP-1 e le malattie infiammatorie
Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
Eventi molecolari del processo infiammatorio regolati
da PARP
Interazione con fattori di trascrizione (NFkB, AP-1;
SIRT1)
Molecole di adesione e selectine (I-CAM; V-CAM;L-
CAM)
Mediatori dell’infiammazione (iNOS; COX-2 e MMPs)
Citochine e chemochine (TNFa;IL-1b;IL-6;IL-12)
Attività di PARP1 nel processo infiammatorio
Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
PARP-1 attiva il fattore nucleare NF-κB e NF-AT
(cellule T), incrementa l’espressione delle citochine
proinfiammatorie, di chemochine e molecole di
adesione in diversi tipi di cellule.
Nelle cellule T, PARP-1 aumenta l’espressione
dell’IL-2 e delle citochine T helper di tipo 2 (Th2)
così come la proliferazione, mentre controlla
negativamente l’espressione di Foxp3.
Ruolo immunologico di PARP
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Effetti benefici degli inibitori di PARP
L’inibizione farmacologica di PARP1: approccio
terapeutico nelle malattie infiammatorie
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La domanda…
Cosa fa PARP nei bovini?
Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
La poly(ADP-ribosil)azione è coinvolta
nell’infiammazione (mastite o altre
malattie)?
1. Caratterizzazione dell’espressione dell’enzima PARP1 nelle
cellule mononucleate del sangue
2. Valutazione dell’attivazione di PARP1 during una infezione
a) nel sangue (PBMC)
b) nelle cellule somatiche del latte
Obiettivi perseguiti
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1. Livelli di espressione diversi tra linfociti e monociti
PARP1 espressione genica
PARP1 proteina
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Quantificazione dei livelli di polimeri di PAR
(misura dell’attività di PARP)
ELISA test:
HT PARP in vivo Pharmacodynamic Assay II (Trevigen)
Valutazione dell’attivazione di PARP (PAR level)
Western blot:
Anti-PAR anticorpo che riconosce I polimeri di PAR
(Trevigen)
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2. Attivazione di PARP1 durante un’ infezione
PARP1 è attivata e altamente espressa
nei PBMC during una mastite
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Uninfected Infected
Western blot: ELISA
Alti livelli di PAR nei quarti con elevato numero di
cellule somatiche
Gruppo 1
SCC≤100,000 cells/mL (46,882 ± 23,545 cells/mL)
healthy quarters
Gruppo 2
SCC>100,000 cells/mL (319,707 ± 294,100 cells/mL)
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kit Milk Amiloide A (Bentley Instruments)
BIOMARKER PER LA DIAGNOSI PRECOCE DI MASTITI
CLINICHE E SUBCLINICHE
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Identificazione del subset dei leucociti del latte
Specificity Description Clone Fluorophore
CD11b PMN/Macrophages CC126 Allophicocianin (APC)
CD14 Macrophages TÜK 4 Fluorescein (FITC)
CD45 Leukocytes 1.1.32 R-phycoerytrin (PE)
Cell viability Live/Dead Near IR
P<0,05
Livelli dei polimeri di PAR nelle cellule somatiche:
PATENT Application in Italy n. 102017000100555
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
Lymphocytes Macrophages
Me
an F
luo
resc
en
t In
ten
sity
Incresing PAR level during mastitis
Uninfected Infected
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Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
Regolazione dell’apoptosi nei macrofagi:
strategia per sfuggire al sistema
immunitario dell’ospite
Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
Nuove informazioni sul coinvolgimento di PARP1
nella risposta immunitaria del bovino
PARP1 aumenta dutante una mastite
Possibile regolazione dell’attività di PARP nel
controllo delle infezioni batteriche
Marcatori immunologici e stress nella bovina in lattazione CREA-ZA, 11 gennaio 2019
