EFFETTI SULL'IPPOCAMPO DELLA RIPROGRAMMAZIONE CELLULARE TRANSIENTE MEDIATA DAI FATTORI DI YAMANAKA IN ASSOCIAZIONE CON LA SOMMINISTRAZIONE ALIMENTARE DI COMPOSTI SENOLITICI IN UN MODELLO MURINO DI INVECCHIAMENTO ACCELERATO

As the age increases, a physiological accumulation of cellular and molecular damage occurs, contributing to increase the organism’s vulnerability and the risk of developing several diseases, including neurodegenerative disorders. In this context, growing interest has been directed to find therapeutic strategies aimed at counteracting the processes associated with cellular aging; these therapeutic interventions include the use of senolytic compounds, such as Quercetin and Dasatinib, and the transient cellular reprogramming mediated by the Yamanaka factors. The experimental work presented in this thesis aims at evaluating the effects of such strategies, administered either separated or in combination, in the hippocampus of a SAMP8 mouse model of accelerated aging. The main hippocampus cell populations, i.e., neuronal, astrocytic, microglial, and oligodendroglia populations, were analyzed by immunohistochemical analysis, the myelin component was assessed by immunofluorescence analysis, and oxidative stress was evaluated using the TBARS assay. The analysis of the neuronal component by means of NeuN marker revealed no significant differences among the experimental groups. The astrocytic component showed a significant reduction in GFAP-positivity in groups treated with Yamanaka factors, alone and in combination with senolytics, compared with the control group. In the microglial component, the analysis of Iba1-positive area significantly increased in the group treated with Yamanaka factors alone compared with the combined treatment group. The oligodendroglia population studied using the Olig2 marker showed an increase in the number of positive cells after treatment with Yamanaka factors alone compared with the other three groups. This finding was also supported by the increase observed in mean fluorescence intensity of the myelin component, assessed with the MBP marker, respect to the sole senolytic treatment. Finally, TBARS analysis revealed a significant increase in lipid peroxidation in groups receiving separated treatments compared with the combined therapy. Overall, these findings suggest that Yamanaka factor-mediated cellular reprogramming and senolytic treatment, administered either separately or in combination, may differentially modulate the various cellular and biochemical components of the hippocampus. Given the preliminary nature of the study and the limited sample size, further investigations will be required to confirm these findings and help clarify the molecular mechanisms underlying the observed effects.

Con l’avanzare dell’età si assiste al fisiologico accumulo di danni a livello cellulare e molecolare, che contribuisce all’aumento della vulnerabilità dell’organismo e al conseguente rischio di sviluppare diverse patologie, tra cui le malattie neurodegenerative. In questo contesto, è cresciuto l’interesse verso una serie di strategie terapeutiche volte a contrastare i processi associati all’invecchiamento cellulare, tra cui l’impiego di composti senolitici, quali Quercetina e Dasatinib, e la riprogrammazione transiente cellulare mediata dai fattori di Yamanaka. Alla luce di queste evidenze, il presente lavoro di tesi si propone di valutare gli effetti di tali strategie, somministrate singolarmente o in associazione a livello ippocampale in un modello murino di invecchiamento accelerato SAMP8. In particolare, sono state valutate, mediante analisi immunoistochimica, le principali popolazioni cellulari dell’ippocampo, quali la popolazione neuronale, astrocitaria, microgliale ed oligodendrogliale; la componente mielinica è stata valutata tramite analisi con immunofluorescenza e valutazione dello stress ossidativo mediante il saggio TBARS. L’analisi della componente neuronale, effettuata tramite il marcatore NeuN, non ha evidenziato variazioni significative tra i gruppi sperimentali. Nella componente astrocitaria, è stata osservata invece una significativa riduzione dell’area positiva a GFAP nei gruppi trattati con i fattori di Yamanaka in singolo e in associazione con i senolitici rispetto al gruppo di controllo. Riguardo la componente microgliale, l’analisi dell’area positiva a Iba1 ha evidenziato un aumento significativo nel gruppo trattato con i fattori di Yamanaka in singolo rispetto al trattamento combinato. Per la linea oligodendrocitica, studiata con il marcatore Olig2, il trattamento con fattori di Yamanaka in singolo ha indotto un aumento del numero di cellule positive rispetto agli altri tre gruppi, confermato anche dall’aumento dell’intensità media di fluorescenza della mielina, indagata tramite il marcatore MBP, rispetto al trattamento con solo senolitico. Infine, l’analisi tramite TBARS ha evidenziato un aumento significativo della perossidazione lipidica nei gruppi sottoposti ai trattamenti in singolo rispetto alla terapia combinata. Nel complesso, i risultati ottenuti suggeriscono che la riprogrammazione cellulare mediata da fattori di Yamanaka e il trattamento senolitico, somministrati singolarmente e in associazione, possano modulare in modo differente le varie componenti cellulari e biochimiche dell’ippocampo. Tuttavia, data la natura preliminare dello studio e la limitata numerosità campionaria, saranno necessari ulteriori approfondimenti per confermare i risultati ottenuti e contribuire a chiarire i meccanismi molecolari alla base degli effetti osservati.