Cannabinoidi e infiammazione intestinale Federico Massa Max Planck

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 CB 1 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

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 CB 1 knockout Score Infiammazione 5 4 700 * 500 300 1 0 Topi normali Topi senza CB 1 * 3 2 Livelli MPO * 100 DNBS day 3 Topi normali DSS Day 7 DNBS Day 3 DSS Day 7 Topi senza CB 1

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 3 Peso corporeo * Day 1 Day 2 * Day 3 100 topi normali 90 topi senza CB 1 % 80 70 * * Day 2 Day 3 60 Day 1

Blocco farmacologico del recettore CB 1 antagonista SR 141716 A Score Infiammazione * 5 4 Livelli MPO 500 400 3 300 2 200 1 100 0 0 3 giorni dopo DNBS Placebo * Placebo SR 141716 A 3 giorni dopo DNBS SR 141716 A

Stimolazione del recettore CB 1 HU 210 Score Infiammazione 5 4 3 2 1 0 Livelli MPO 150 * 100 50 0 DNBS: day 3 Placebo HU 210 * 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

CB 1 RIMOZIONE BLOCCO FARMACOLOGICO STIMOLAZIONE FARMACOLOGICA AUMENTO ENDOCANABINOIDI INFIAMMAZIONE

Espressione del recettore CB 1 durante l’infiammazione Numero di cellule che esprimono CB 1 300 S % * 200 100 0 non trattati DNBS: day 3

ATTIVITA’ ELETTRICA DEL COLON Topi normali NO INFIAMMAZIONE 8 ore dopo DNBS 24 ore dopo. DNBS Topi senza CB 1

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)