Oct 08, 2023
Cervello
Scientific Reports volume 13,
Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7740 (2023) Citare questo articolo
309 accessi
Dettagli sulle metriche
Questo studio riguarda la quantificazione e la validazione dei livelli di BDNF nel siero e nel plasma di topo utilizzando un test immunologico sensibile. Sebbene i livelli di BDNF siano facilmente rilevabili nel siero umano, le implicazioni funzionali di queste misurazioni non sono chiare poiché il BDNF rilasciato dalle piastrine del sangue umano è il principale contributore ai livelli sierici di BDNF. Poiché le piastrine del topo non contengono BDNF, questo fattore di confondimento è assente nel topo. Di conseguenza, i livelli di BDNF nel siero e nel plasma di topo sono risultati indistinguibili a 9,92 ± 1,97 pg/ml per il siero e 10,58 ± 2,43 pg/ml per il plasma (p = 0,473). Questi livelli sono circa mille volte inferiori a quelli misurati nel siero umano e il pre-adsorbimento con anti-BDNF, ma non con anticorpi monoclonali anti-NGF o anti-NT3, ha ridotto notevolmente il segnale BDNF. Questi risultati aprono la possibilità di esplorare la rilevanza dei livelli di BDNF come biomarcatore nei fluidi corporei accessibili utilizzando modelli murini esistenti che imitano le condizioni patologiche umane.
La diagnosi delle malattie neurodegenerative e il monitoraggio degli interventi terapeutici trarrebbero grandi benefici dallo sviluppo e dalla validazione di biomarcatori rilevanti. Considerati i molteplici ruoli del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), sarebbe auspicabile disporre di metodi affidabili ed efficienti per misurare i livelli di BDNF in modelli animali idonei e nei fluidi corporei rilevanti. Sebbene siano disponibili diversi test immunoassorbenti legati all'enzima (ELISA) per il BDNF, essi consentono solo misurazioni in tessuti in cui i livelli di BDNF sono relativamente elevati, come negli estratti cerebrali o nel siero umano. Al contrario, la sensibilità di questi test ELISA non è sufficiente per misurare i livelli di BDNF nel siero di topo1,2,3,4. Poiché il topo è il modello animale più comunemente utilizzato per testare la rilevanza dei biomarcatori e le possibili correlazioni con le condizioni che riflettono le malattie umane, abbiamo deciso di misurare i livelli di BDNF nei campioni di sangue di topo utilizzando un ELISA altamente sensibile disponibile in commercio. Nei topi, a differenza degli esseri umani, il gene Bdnf non è espresso a livelli significativi nei megacariociti3, la fonte del BDNF immagazzinato nelle piastrine umane e rilasciato in seguito all'attivazione e alla degranulazione piastrinica durante il processo di coagulazione del sangue. Tuttavia, risultati recenti indicano che il BDNF è presente nel sangue dei topi e proviene da fonti diverse dalle piastrine, inclusa la muscolatura scheletrica4. Inoltre, nello stesso studio è stato dimostrato che il BDNF nel sangue dei topi ha rilevanza fisiologica ed è in grado di attivare il recettore troncato del BDNF TrkB, denominato TrkB.T1, espresso dalle cellule β pancreatiche4. Poiché il recettore TrkB.T1 è ampiamente espresso al di fuori del sistema nervoso, sembra probabile che il BDNF derivato dal sangue abbia come bersaglio i tessuti oltre il pancreas endocrino. La misura in cui le variazioni dei livelli di BDNF nel sangue dei topi sono correlate alle condizioni che influenzano la funzione del sistema nervoso rimane poco chiara poiché non è stato ancora possibile quantificare i livelli di BDNF nel sangue dei topi.
Riportiamo la caratterizzazione e la validazione di un ELISA BDNF che consente la misurazione dei livelli di BDNF nel sangue dei topi. Questi livelli erano tre ordini di grandezza inferiori a quelli riscontrati nei primati5 e in linea con la mancanza di espressione genica Bdnf rilevabile nei megacariociti di topo; non sono state riscontrate differenze nei livelli di BDNF tra siero e plasma di topo.
Sono stati raccolti campioni di sangue da topi adulti maschi e femmine e i livelli di BDNF sono stati determinati secondo le istruzioni del produttore (vedere la sezione "Metodi"). Le concentrazioni medie di BDNF nel siero sono risultate nell'intervallo basso pg/ml e non significativamente differenti tra maschi e femmine, con p = 0,126, test t non appaiato (vedere Fig. 1a,b). Sebbene i livelli sierici di BDNF riportati negli esseri umani varino considerevolmente (vedere ad esempio Polacchini et al. 20156 e Naegelin et al. 20187 e riferimenti ivi contenuti), sono circa mille volte più alti negli esseri umani, riflettendo il rilascio del contenuto piastrinico durante la coagulazione del sangue. . La mancanza di espressione significativa del gene Bdnf nei megacariociti di topo e l'associata mancanza di BDNF negli esperimenti Western blot con lisati piastrinici di topo3, ci ha spinto a misurare i livelli di BDNF nel plasma, sia negli animali maschi che femmine, utilizzando lo stesso BDNF ELISA di per il siero (Fig. 2a,b). Sono stati raccolti campioni di siero da altri 12 topi (6 maschi, 6 femmine, tutti di 8 settimane di età) e campioni di plasma da altri 12 topi (6 maschi, 6 femmine, tutti di 8 settimane di età). Le concentrazioni medie di BDNF non differivano significativamente: 9,92 ± 1,97 pg/mL per il siero e 10,58 ± 2,43 pg/mL per il plasma (p = 0,473, test t non appaiato). Non è stata riscontrata alcuna differenza tra uomini e donne né nel siero né nel plasma: siero maschile 10,31 ± 1,64 pg/mL, siero femminile 9,53 ± 2,34 pg/mL (p = 0,512), plasma maschile 10,58 ± 3,01, plasma femminile 10,57 ± 1,98 pg/mL mL (p = 0,999, test t non appaiato). I dati confermano che nei topi, le piastrine non sono la fonte del BDNF presente nel sangue, a differenza degli esseri umani dove contengono un serbatoio principale (vedi sopra), con conseguenti concentrazioni sieriche di BDNF nell’uomo circa dieci volte superiori rispetto a quelle plasmatiche7,8.