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Indice - Giornale Italiano di Medicina del Lavoro ed Ergonomia ...

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G Ital M<strong>ed</strong> Lav Erg 2006; 28:3, Suppl 33<br />

www.gimle.fsm.it<br />

P-19<br />

LE METALLOPROTEASI DI MATRICE ED I LORO INIBITORI:<br />

NUOVI BIOMARKER NELL’ESPOSIZIONE PROFESSIONALE<br />

AI METALLI<br />

M. Lamberti1 , M Giuliano2 , M. Cammarota2 , N. Sannolo1 Dip. Me<strong>di</strong>cina Sperimentale, 1 Sezione <strong>di</strong> Me<strong>di</strong>cina <strong>del</strong> <strong>Lavoro</strong>,<br />

Igiene e Tossicologia industriale; 2 Sezione <strong>di</strong> Biotecnologie e Biologia<br />

Molecolare; Facoltà <strong>di</strong> Me<strong>di</strong>cina e Chirurgia, II Università degli Stu<strong>di</strong><br />

<strong>di</strong> Napoli, Via L. De Crecchio, 7 - 80100 Napoli<br />

Corrispondenza: Monica Lamberti - Viale Colli Aminei, 279<br />

- 80131 Napoli, Italy (abitazione); Facoltà <strong>di</strong> Me<strong>di</strong>cina e Chirurgia, II<br />

Università degli Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Napoli - Via L. De Crecchio, 7 - 80100 Napoli,<br />

Italy<br />

MATRIX METALLOPROTEINASES AND THEIR INHIBITORS:<br />

NEW BIOMARKERS IN THE OCCUPATIONAL EXPOSURE<br />

TO METALS<br />

Key words: matrix metalloproteinases, biomarker, HaCat (Human<br />

Keratinocyte).<br />

ABSTRACT. Tra<strong>di</strong>tional tests that measure both sensitization and<br />

elicitation response require the use of animals. We develop<strong>ed</strong> an in vitro<br />

mo<strong>del</strong> to screen for potential toxic compounds. Human keratinocytes<br />

(HaCat) were us<strong>ed</strong> as target cells while matrix metalloproteinases<br />

(MMP) were select<strong>ed</strong> as responders, developing and in vitro mo<strong>del</strong> of<br />

contact dermatitis. The chemical agents: potassium <strong>di</strong>chromate and<br />

nickel sulphate as positive tester, because represent the main etiological<br />

agents of contact dermatitis. Nickel contact at very low concentrations<br />

(10 -5 , 10 -6 M) induc<strong>ed</strong> upregulation of MMP-2 and IL-8 mRNA<br />

production. MMP-9 accumulation was found in the me<strong>di</strong>um of treat<strong>ed</strong><br />

cells respect to controls. Chromium contact at very low concentrations<br />

kill<strong>ed</strong> all cells. Our simple in vitro mo<strong>del</strong> can be appli<strong>ed</strong> as a useful<br />

preliminary complement to the animal stu<strong>di</strong>es, to screen for the effects<br />

of new potential toxic compounds and to confirm the security of the<br />

actual chemical agents in the workplace.<br />

INTRODUZIONE<br />

Le dermatiti allergiche, irritative (DIC) e allergiche (DAC), rappresentano<br />

il 15-20% <strong>di</strong> tutte le patologie occupazionali. Le ipersensibilità al<br />

cromo <strong>ed</strong> al nichel sono alla base <strong>del</strong>le più comuni forme <strong>di</strong> dermatiti allergiche<br />

da contatto.Determinante è lo sviluppo <strong>di</strong> mo<strong>del</strong>li complementari<br />

a quelli in vivo, per l’in<strong>di</strong>viduazione <strong>di</strong> alterazioni molecolari prima<br />

<strong>di</strong> quelle fenotipiche. Le dermatiti allergiche v<strong>ed</strong>ono coinvolte citochine<br />

pro-infiammatorie e me<strong>di</strong>atori <strong>del</strong> danno come le metalloproteasi<br />

(MMPs); queste sono endopeptidasi zinco <strong>di</strong>pendenti, che partecipano al<br />

rimo<strong>del</strong>lamento <strong>del</strong>la matrice extracellulare. Lo squilibrio tra MMP e<br />

TIMP, i loro inibitori, è stato <strong>di</strong>mostrato alla base <strong>di</strong> un largo numero <strong>di</strong><br />

patologie. Lo scopo <strong>di</strong> questo stu<strong>di</strong>o è <strong>di</strong> validare l’uso <strong>del</strong>le MMP come<br />

biomarker, confrontando la risposta cellulare al nichel con un altro metallo<br />

come il cromo che ha presentato meccanismi <strong>di</strong>versi <strong>di</strong> citotossicità.<br />

MATERIALI E METODI<br />

(HaCat). Le HaCat sono state esposte a concentrazioni variabili <strong>di</strong> solfato<br />

<strong>di</strong> nichel (NiSO 4 ⋅6H 2 O) e <strong>di</strong>cromato <strong>di</strong> potassio (K 2 Cr 2 O 7 ), in mezzo<br />

senza siero, per <strong>di</strong>versi intervalli <strong>di</strong> tempo. La RT-PCR ha permesso <strong>di</strong><br />

identificare la presenza <strong>di</strong> specifico mRNA per la MMP-2 e per il TIMP-<br />

2. I risultati sono stati espressi come me<strong>di</strong>a +/- rispetto alla Deviazione<br />

Standard (SD) o Errore Standard (SE). L’analisi statistica è stata eseguita<br />

me<strong>di</strong>ante test <strong>del</strong> t Student calcolato attraverso il software Sigma Stat.<br />

RISULTATI<br />

Il Ni <strong>ed</strong> il Cr si sono <strong>di</strong>mostrati estremamente citotossici a concentrazioni<br />

che variavano da 10 -2 a 10 -3 M (dati non mostrati). L’esposizione<br />

con Cr e Ni 10 -5 M e 10 -7 M, non altera la vitalità <strong>del</strong>la cellula nel breve<br />

termine (6 h) (Figura 1). Le incubazioni prolungate hanno mostrato invece,<br />

una citotossicità nelle cellule esposte a concentrazioni <strong>di</strong> Cr <strong>di</strong> 10 -5<br />

M (40-50% vitalità). Al fine <strong>di</strong> osservare la potenziale ripresa <strong>di</strong> cellule<br />

chimicamente danneggiate, abbiamo stimolato cheratinociti a subcon-<br />

Figura 1. Effetti <strong>di</strong> Ni e Cr su cellule hacat a confluenza. (◆) Controllo,<br />

(=) Ni 10-5 M (●) Ni 10-7 M, (

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