Cannabinoidi e infiammazione intestinale
Federico Massa
Max Planck Institute
Monaco di Baviera – Germania
Bologna, 12-09-2004
Tratto gastrointestinale
•una superficie di 200-300 metri quadri
•10.000 miliardi di batteri e altri microrganismi
Rete di sorveglianza e difesa
• Neuroni sensitivi
• Sistema immunitario
• Cellule endocrine
Infiammazione
MALATTIE INFIAMMATORIE CRONICHE INTESTINALI
• Morbo di Crohn
• Colite ulcerosa
• Coliti „inderteminate“
Cause:
• Predisposizione genetica
• Fattori immunologici
• Infezioni (batteriche, virali)
• Alimentazione
• Fumo
• Stress
Terapie:
• anti-infiammatori
• immunomodulatori/immunosoppressori
• antibiotici
• chirurgia
Oppiodi / Cannabinoidi / Vanilloidi
- Recettori CB1 e endocannabinoidi sono presenti nel tratto
gastrointestinale
-La marijuana e´ stata usata per secoli per curare disturbi
gastrointestinali
-Il sistema endocannabinoide partecipa alla regolazione di
diverse funzioni dellíntestino
Modelli sperimentali utilizzati
Induzione dell’infiammazione nel colon di topo
1. DNBS (Dinitrobenzene sulfonic acid) intrarettale
2. DSS (Destrano sodio solfato ) nell’acqua da bere per 7 giorni
normale
3 giorni dopo DNBS
Quantificazione del livello di infiammazione
1. Esame macroscopico
score 0:
nessun danno
score 1:
moderata iperemia + edema, NO erosione NO ulcera
score 2:
moderata iperemia + edema + erosione
score 3:
un sito ulcerazione, iperemia, edema, necrosi;
score 4:
due o più siti di ulcerazione, iperemia, edema,
necrosi < 1cm.
score 5:
due o più siti di ulcerazione, infiammazione, necrosi > 1cm
score 6-10:
danno >1.5 cm, score innalzato di un punto ogni 0.5 cm.
+1, presenze di diarrea.
Quantificazione del livello di infiammazione
2. Saggio dell’enzima mieloperossidasi (MPO)
L’enzima mieloperossidasi è presente
nel citoplasma dei neutrofili.
Quantificazione MPO nei tessuti infiammati ► Indice del livello di infiammazione
Infiammazione da DNBS e DSS in topi CB1 knockout
Score Infiammazione
5
4
Topi normali
Topi senza CB1
*
700
*
3
Livelli MPO
2
500
300
1
*
100
0
DNBS
day 3
Topi normali
DSS
Day 7
DNBS
Day 3
DSS
Day 7
Topi senza CB1
Infiammazione da DNBS: time-course
Score Infiammazione
7.5
*
Livelli MPO
*
5.0
500
400
300
200
100
0
*
2.5
0
Day 1
Day 2
*
Day 1
Day 3
Day 2
*
Day 3
Peso corporeo
100
topi normali
90
topi senza CB1
% 80
*
*
Day 2
Day 3
70
60
Day 0
Day 1
Blocco farmacologico del recettore CB1
antagonista SR141716A
Score Infiammazione
5
*
4
Livelli MPO
500
400
3
300
2
200
1
100
0
0
3 giorni dopo DNBS
Placebo
*
Placebo
SR141716A
3 giorni dopo DNBS
SR141716A
Stimolazione del recettore CB1
HU210
Score Infiammazione
5
4
3
2
1
0
Livelli MPO
150
*
100
50
0
DNBS: day 3
Placebo
HU210
*
DNBS: day 3
Aumento del tono endocannabinoide
Score Infiammazione
5
4
3
2
1
0
Livelli MPO
150
*
3 giorni dopo DNBS
topi normali
100
50
*
0
3 Giorni dopo DNBS
topi senza FAAH
CB1
RIMOZIONE
BLOCCO FARMACOLOGICO
STIMOLAZIONE FARMACOLOGICA
AUMENTO ENDOCANABINOIDI
INFIAMMAZIONE
Espressione del recettore CB1 durante l’infiammazione
Numero di cellule
che esprimono CB1
300
S
%
*
200
100
0
non trattati
DNBS: day 3
ATTIVITA’ ELETTRICA DEL COLON
Topi normali
NO INFIAMMAZIONE
8 ore dopo DNBS
24 ore dopoDNBS
Topi senza CB1
Conclusioni
Il nostro studio dimostra come il sistema endocannabinoide sia
coinvolto nella modulazione dell’infiammazione intestinale:
• attivandosi già nelle prime fasi dell’infiammazione
• aumentando la propria espressione durante l’infiammazione
• se stimolato, riducendo i livelli di infiammazione
se bloccato, aumentandoli
Direzioni future
• Meccanismo d´azione?
• Centrale o periferico?
• Interazioni con vanilloidi e oppiodi
Thanks to…..
Beat Lutz
Maria Brenz Verca, Astrid
Cannich, Barbara Fackelmeier,
Nadine Franke, Heike Hermann,
Thomas Koegelsperger,
Giovanni Marsicano, Krisztina
Monory, Peter Weber, Jan
Hendrik Sitz, Michel Steiner,
Barbara Wölfel
Martin Storr e Andrei Sibaev
(LMU, Munich)