Mechanism of action of Methylmercury on human astrocytes: neuroprotection of lipoic acid

Astrocytes are actively involved in brain development, in mature CNS regulation and brain plasticity. They play a critical role in response to cerebral injuries and toxicants. A large amount of literature highlights the central role of astrocytes in mediating methylmercury (MeHg) neurotoxicity. In fact, mercury is the major neurotoxic pollutant that continues to arouse interest in research because of the severe risk it poses to human health. It has been widely demonstrated that this metal induces acute or chronic neurotoxicity exacerbating an oxidative stress condition and also age-related conditions, generating inflammatory reactions in the brain. These findings support the hypothesis that MeHg and many other environmental pollutants have the potential to cause neurodegeneration, through a variety of pathways similar to those described in human neurodegenerative diseases. However, despite numerous in vivo and in vitro studies, almost entirely on rat/mouse models, the issue remains controversial and the effects of MeHg in the human population are not completely known. Based on these findings, the aim of this study is to carry out for the first time, according to what has been reported in the literature, an in vitro experimental model that was as attributable as possible to humans, precisely human astrocytes (HA), so as to observe the effects of MeHg on some biochemical-molecular pathways. In parallel, I used HA cell cultures, which were treated with Alpha Dihydrolipoic Acid before being subjected to the action of MeHg in order to evaluate the possible protective effect exerted by this compound with antioxidant and chelating properties on cellular metabolism subjected to stress by MeHg.

Gli astrociti sono attivamente coinvolti nello sviluppo del cervello, nella regolazione del sistema nervoso centrale maturo e nella plasticità cerebrale. Essi giocano un ruolo critico nella risposta a lesioni cerebrali e alle sostanze tossiche. Una grande quantità di letteratura evidenzia il ruolo centrale degli astrociti nel mediare la neurotossicità indotta dal metilmercurio ( MeHg ). Infatti, il mercurio è il principale inquinante neurotossico che continua a suscitare interesse nella ricerca a causa del grave rischio che comporta per la salute umana. È stato ampiamente dimostrato che questo metallo induce neurotossicità acuta o cronica esacerbando una condizione di stress ossidativo età correlato e generando reazioni infiammatorie nel cervello. Questi risultati supportano l'ipotesi che MeHg e molti altri inquinanti ambientali hanno il potenziale di causare neurodegenerazione, attraverso una varietà di percorsi simili a quelli descritti nelle malattie neurodegenerative umane. Tuttavia, nonostante numerosi studi in vivo e in vitro, quasi interamente su modelli di ratto/topo, la questione rimane controversa e gli effetti del MeHg nella popolazione umana non sono completamente noti. Sulla base di questi risultati, lo scopo di questo studio è quello di realizzare per la prima volta, secondo quanto riportato in letteratura, un modello sperimentale in vitro che sia il più è possibile valido per l'uomo, attraverso l'impiego di astrociti umani (HA ), in modo da osservare gli effetti del MeHg su alcune vie biochimico - molecolari. In parallelo, ho usato colture cellulari HA, che sono stati trattati con acido alfa diidrolipoico prima di essere sottoposto all'azione di MeHg, per valutare il possibile effetto protettivo esercitato da questo composto con proprietà antiossidanti e chelanti sul metabolismo cellulare sottoposte all'azione tossica del metallo .