Effetto dei precursori colinergici sulla proliferazione e differenziazione di cellule astrogliali in coltura primaria

Nicotinic acetylcholine receptors are present on hippocampal astrocytes and their activation produces rapid currents and calcium transients. An important calcium-dependent protein that plays a role in cell signal transduction,differentiation and apoptosis is tissue transglutaminase (TG-2). Aim of investigation was to study the effects ofcholinergic precursors (choline, CDP-choline, Acetylcholine [Ach] and α-Glycerilphosphorylcholine [α-GPC]) on transglutaminase and on Cyclin D1 expression in primary astrocyte cultures at 14, 21 and 35 or 39 days in vitro (DIV).Primary astrocyte cultures were prepared as reported by R. Avola et. al (Journal Neuroscience Research 198819: 230-238). After starvation period, cell cultures were treated with cholinergic precursors. Western blotting analysiswas performed.Our data, obtained by western blot analysis in astrocyte cultures at 14, 21 and 35 DIV, showed that in 14 DIVcultures 24h 1 μM α-GPC and choline chloride-treated astrocytes increased TG-2 expression compared to untreated control ones, whereas for 24h 1 μM CDP-choline and Ach-treated astrocytes no effect was observed. Surprisingly, in 1μM α-GPC, CDP-choline and choline-treated astrocytes TG-2 expression at 21 and 35 DIV slightly decreased. 1 μMAch treatment reduced dramatically TG-2 expression at 21 DIV. In astrocytes cultures at 14 and 39 DIV cholinergic precursors 24h treatment showed an marked down-regulation of Cyclin D1 expression, with significantly reducedCyclin D1 expression in 1 μM α-GPC- treated astrocytes cultures.Our data suggest a pivotal role of choline precursors during different stages of cultured astrocyte proliferation and differentiation. Beneficial activity of these exogenous precursors was also reported for Dysknesia, Parkinson's,Alzheimer's and cardiovascular disease.

I recettori nicotinici dell’acetilcolina sono presenti a livello degli astrociti ippocampali e la loro attivazione produce rapide correnti transienti di calcio. La transglutaminasi tissutale (TG-2) è una importante proteina calciodipendente che gioca un ruolo chiave nella trasduzione del segnale a livello cellulare, nella differenziazione enell’apoptosi. Lo scopo del presente lavoro è stato quello di studiare gli effetti dei precursori colinergici (Colina, CDPcolina, acetilcolina [Ach] ed α-Gliceril-fosforil-colina o colina alfoscerato [α-GPC] ) sull’espressione dellatransglutaminasi tissutale e sulla ciclina D1 in colture primarie di astrociti di ratto a 14, 21 e 35 o 39 giorni in vitro (DIV).Le colture primarie di astrociti sono state preparate come riportato da Avola (Journal Neuroscience Research 1988 19: 230-238). Dopo un periodo di “starvation” le colture cellulari sono state trattate con i suddetti precursoricolinergici. Successivamente è stata effettuata l’analisi Western Blott.I nostri dati, ottenuti dall’analisi Western Blott in colture di astrociti a 14, 21 e 35 DIV, mostravano che iltrattamento con α-GPC e colina-cloruro 1μM per 24h negli astrociti a 14 DIV incrementava l’espressione della TG-2 rispetto ai controlli non trattati; mentre, il trattamento con CDP-colina e Ach 1μM per 24h nelle colture di astrociti nonmostrava alcun effetto significativo. Sorprendentemente, il trattamento con α-GPC, CDP-colina e colina nelle colture di astrociti a 21 e 35 DIV mostrava un leggero decremento dell’espressione della TG-2. Nelle colture a 21 DIV trattate con Ach 1μM per 24h si evidenziava una drammatica riduzione dell’espressione della TG-2. Inoltre, nelle colture diastrociti a 14 e 39 DIV, il trattamento con i suddetti precursori colinergici per 24h, mostrava una marcata “down regulation” dell’espressione della ciclina D1, ed in particolare, una significativa riduzione di quest’ultima nelle colturedi astrociti trattate con α-GPC 1μM.I nostri dati, dunque, suggeriscono un ruolo importante dei precursori colinergici durante le differenti fasi diproliferazione e differenziazione delle colture di astrociti. Sono note a tutti, infatti, le benefiche azioni svolte da questi precursori esogeni su varie patologie neurodegenerative quali Discinesia, morbo di Parkinson, malattia di Alzhèimer, nonché su alcune patologie cardiovascolari.