Effetto del pioglitazone somministrato a pazienti con adrenomieloneuropatia (XAMNPIOP2011)

La prova del concetto di questo studio è fornita dai risultati degli effetti biochimici, neuropatologici e motori del pioglitazone in due modelli murini di AMN. Il pioglitazone è stato somministrato per via orale (9 mg/kg/die) per due mesi in entrambi i modelli.

Il modello murino Abcd1-null mostra già a 3,5 mesi segni biochimici di stress ossidativo che aumentano con il tempo e sono quindi associati ad alterazioni dell'omeostasi energetica, sebbene i primi segni clinici di AMN-i.e. assonopatia e compromissione locomotoria: compaiono a 20 mesi. In questi topi sono presenti anomalie mitocondriali, livelli ridotti di PGC-1α, che è un regolatore principale della biogenesi mitocondriale, e livelli e attività ridotti di SIRT1α, che attiva PGC-1α.

Il topo Abcd1-null può essere considerato come un modello "simile all'AMN", a causa dell'assenza di lesioni demielinizzanti nel cervello e nel midollo spinale, la presenza di assonopatia non infiammatoria ''morente'' nei nervi periferici e nel midollo spinale e i suoi deficit motori a esordio tardivo che sono tutti segni distintivi dell'AMN nei pazienti con X-ALD. Questo modello è stato utilizzato per valutare l'efficacia del pioglitazone su diversi marcatori biochimici nel midollo spinale di topi Abcd1-null (N=12), mediante confronti con topi Abcd1-null trattati con placebo (N=12) o topi wild-type (N=12).

Nei topi Abcd1-null trattati con pioglitazone a 10,5 mesi di età e studiati a 12 mesi (1,5 mesi dopo l'inizio del trattamento in corso), le anomalie mitocondriali sono state corrette al livello dei topi di controllo wild type. In effetti, i livelli di DNA e proteine ​​​​mitocondriali (inclusi PGC-1α, NRF1 e TFAM) sono stati corretti; così come il metabolismo mitocondriale, come valutato dall'attività della piruvato chinasi, dalle concentrazioni di ATP e NAD+. Il pioglitazone non ha avuto alcun effetto sull'espressione di SIRT1 (livelli di mRNA e proteine). Tuttavia, il pioglitazone ha ridotto significativamente la carbonilazione della proteina SIRT1, che presumibilmente spiega il salvataggio osservato dell'attività di SIRT1.

In questi topi trattati con pioglitazone, le lesioni ossidative nel midollo spinale sono state invertite. I biomarcatori di stress ossidativo studiati includevano marcatori di lesioni ossidative a proteine ​​(GSA, AASA), lipidi (MDAL) e carboidrati (CEL). Inoltre, l'attività e il livello di concentrazione degli enzimi antiossidanti GPX1, che erano aumentati nei topi Abcd1-null non trattati, ma non SOD2, sono stati normalizzati al livello dei topi wild type.

Il secondo modello murino è il double knockouts (DKO) in cui entrambi i trasportatori Abcd1 e Abcd2 sono inattivati. L'Abcd1-/Abcd2-/-DKO presenta un maggiore accumulo di VLCFA nel midollo spinale (Pujol et al., 2004), livelli più elevati di danno ossidativo alle proteine ​​e una patologia simile all'AMN più grave, con insorgenza precoce di compromissione motoria rispetto il singolo topo Abcd1-null (12 mesi nel DKO rispetto a 20 mesi nei topi Abcd1-null). L'efficacia di pioglitazone a livello motorio e neuropatologico è stata studiata in 17 topi Abcd1-/Abcd2-/- confrontandoli con topi Abcd1-/Abcd2-/- trattati con placebo (N=17) e topi wild-type (N=25) .

Nei topi Abcd1-/Abcd2-/- trattati con pioglitazone a 13 mesi di età e studiati a 15 o 17 mesi (durata del trattamento da 2 a 4 mesi), la degenerazione assonale è stata prevenuta, come dimostrato dalla normalizzazione al livello di controllo del numero di assoni positivi per APP o sinaptofisina.

Inoltre, il pioglitazone ha arrestato la progressione dei deficit locomotori in questi topi, come valutato dal test del tapis roulant e dal test del bar-cross. Infatti, le prestazioni locomotorie del pioglitazone DKO dopo quattro mesi di trattamento nei topi hanno raggiunto le prestazioni dei controlli.

Complessivamente, questi studi mostrano l'efficacia del trattamento con pioglitazone in "topi simili all'AMN" e forniscono un forte fondamento logico per condurre uno studio clinico aperto preliminare con pioglitazone nei pazienti affetti da AMN.