Stress e Malattie Gastrointestinali. Irritable Bowel Syndrome, IBS INTRODUZIONE

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1 Stress e Malattie Gastrointestinali A CURA DI MARIELLA BALDASSARRE OSVALDO BORRELLI Modulazione della infiammazione intestinale da parte dello stress: quali implicazioni per le IBD? MARCO GASPARETTO, SERENA ARTUSO, GRAZIELLA GUARISO Unità di Gastroenterologia, Endoscopia Digestiva, Epatologia e Cura del Bambino con Trapianto di Fegato, Dipartimento di Salute della Donna e del Bambino di Padova Inflammatory Bowel Diseases (IBD) result from an inappropriate inflammatory response to intestinal microbes or other environmental factors, in a genetically susceptible host. A complex interplay between the central nervous system and the gastrointestinal function has been studied in IBD. Corticotropin-releasing hormone, acetylcholine, oxidative stress, endoplasmatic reticulum stress response, vasoactive intestinal polypeptide, metallothioneins and autophagy are potentially involved in IBD pathogenesis. INTRODUZIONE Key Word (IBD), epithelial barrier, oxidative stress, permeability, vasoactive intestinal polypeptide (VIP), endoplasmic-reticulum (ER), autophagy, metallothioneins (MTs) STRESS, SISTEMA NERVOSO E PERMEABILITÀ INTESTINALE Sistema Nervoso Centrale SNC - Irritable Bowel Syndrome, IBS 35

2 Stress e malattie gastrointestinali - Chen J et al - - epitelio associato ai follicoli linfatici - - RUOLO DEL POLIPEPTIDE INTESTINALE VASOATTIVO (VIP) polipeptide intestinale vasoattivo RUOLO DELLE METALLOTIONEINE Le metallotioneine - - Devisscher L et al - 36

3 IBD e stress RUOLO DELLO STRESS OSSIDATIVO NO sintetasi inducibile RUOLO DELLO STRESS DEL RETICOLO ENDOPLASMATICO

4 Stress e malattie gastrointestinali - RUOLO DELL AUTOFAGIA autofagia epiteliale Ortiz-Masià et a

5 IBD e stress Tabella 1 Riassunto dei principali meccanismi attivati dallo stress, potenzialmente coinvolti nella eziopatogenesi delle MICI MECCANISMO EZIO-PATOGENETICO RUOLO FISIOLOGICO EFFETTO INDOTTO DALLO STRESS Epitelio Associato ai Follicoli Linfatici (FAE) Polipeptide Intestinale Vaso-attivo (VIP) Metallotioneine (MT) NO sintetasi inducibile (inos) Reticolo Endoplasmatico (RE) Selenoproteine Autofagia epiteliale Vitamina D Uptake e processazione di antigeni luminali e microrganismi intestinali Regolazione della funzione di barriera intestinale e dell infiammazione mucosale Modulazione della risposta immunologica Produzione di Ossido nitrico (NO) con attività antimicrobica ed anti-patogenica Processazione (folding) delle proteine, eliminazione delle proteine non correttamente sintetizzate, omeostasi cellulare Mediatori selenio-dipendenti Protezione verso l infiammazione e la tumorigenesi nell intestino Autofagocitosi, processo catabolico che coinvolge la degradazione cellulare di componenti disfunzionali o non necessari attraverso l azione dei lisosomi Adeguata funzionalità delle cellule immunitarie Aumento della permeabilità intestinale e diminuzione della funzione di barriera intestinale (Mediatori: ormone corticotropo - acetilcolina) Permeabilità del FAE e dell epitelio dei villi intestinali attraverso antagonisti del recettore per il VIP (VPACs) nelle mast-cellule mucosali Infiammazione associata ad infiltrazione mucosale dei leucociti Reazioni ossidative aberranti, nocive per l'equilibrio della mucosa intestinale Stress del RE, modifiche cellulari non reversibili, deterioramento delle funzioni cellulari, morte cellulare Stato infiammatorio intestinale, disregolazione dell omeostasi del reticolo endoplasmatico (RE) e della protezione anti-ossidativa Compromissione dei meccanismi di risposta ai patogeni intracellulari Diminuzione degli auto-fagolisosomi nelle cellule intraepiteliali Il deficit di vitamina D comporta riduzione dell attività secretoria antimicrobica, compromissione dell autofagia, dell attivazione dei linfociti T e B

6 Stress e malattie gastrointestinali θ RUOLO DELLA VITAMINA D CORRESPONDING AUTHOR GRAZIELLA GUARISO Unità di Gastroenterologia Endoscopia Digestiva Epatologia e Cura del Bambino con Trapianto di Fegato Dipartimento di Salute della Donna e del Bambino Via Giustiniani, Padova Tel Fax guariso@pediatria.unipd.it BIBLIOGRAFIA

7 IBD e stress Key Points