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Sezione III: Linea di ricerca corrente C
C.1.2 – Analisi stereo-morfologica di neuroni piramidali neocorticali
in presenza di danno colinergico del proencefalo basale
(Laura Petrosini)
Descrizione
Dato che il sistema colinergico del proencefalo basale gioca un ruolo centrale
nei processi di apprendimento e memoria, è stata avanzata la cosiddetta
“ ipotesi colinergica ” delle demenze, che propone che alcuni stati patologici
caratterizzati da disfunzione cognitiva siano dovuti alla perdita della funzione
colinergica. Supporto a questa posizione deriva da studi che indicano che la
proiezione colinergica dal proencefalo basale alle varie aree neocorticali è la
via più precocemente e gravemente compromessa nei pazienti con malattia di
Alzheimer. Altre ricerche inoltre riportano gravi deficit cognitivi indotti dalla
somministrazione di farmaci anticolinergici.
Fra i vari tentativi di riprodurre la demenza tipo Alzheimer in modelli
animali, uno dei più fruttuosi è quello in cui viene prodotta una ipofunzione
colinergica attraverso la manipolazione sperimentale dei nuclei del proencefalo
basale. In particolare, si può ottenere una selettiva lesione dei neuroni
colinergici del proencefalo basale attraverso l’uso della immunotossina 192-
IgG saporina che è in grado di bloccare la sintesi proteica nei neuroni colinergici.
Le iniezioni intraparenchimali nel nucleo basale magnocellulare (NMB)
della tossina provocano lesioni del sistema proencefalico basale, rendendo il
modello di deplezione colinergica particolarmente adatto per lo studio degli
effetti dell’assenza della proiezione colinergica alla neocortex.
Recenti studi hanno dimostrato che l’esposizione ad ambienti stimolanti
comporta un miglioramento delle prestazioni comportamentali negli animali
normali e fornisce sostanziali benefici funzionali in soggetti portatori di
lesioni. Inoltre, l’allevamento in ambiente arricchito aumenta l’ampiezza e la
densità neuronale, l’estensione dendritica, la densità delle spine, il numero
delle sinapsi, lo spessore corticale. In seguito ad allevamento in ambiente
arricchito è stato dimostrato un chiaro aumento della neurogenesi nel giro
dentato di ratti adulti nonché una riduzione dell’apoptosi nell’ippocampo.
Tutte queste evidenze indicano che l’allevamento in ambiente arricchito è in
grado di modellare le circuitazioni neuronali ed aumentare il recupero funzionale
a seguito di lesioni encefaliche. Sebbene l’evidenza sperimentale sia
ancora incompleta e i processi responsabili di questi effetti benefici siano
ancora in larga misura sconosciuti, appare comunque evidente che l’esposizione
a contesti stimolanti rappresenta uno dei più importanti fattori che
modula la plasticità neuronale e il recupero funzionale. Da tenere presente
che anche la letteratura clinica sottolinea l’associazione tra aumentate stimolazioni
ambientali e ridotto rischio di malattia di Alzheimer.
Nel presente progetto di ricerca ci si propone di analizzare come le condizioni
di allevamento siano in grado di modificare la struttura dei neuroni piramidali
della corteccia frontale e parietale in presenza di deplezione colinergica
del proencefalo basale. In particolare, dato l’interessamento dei diversi strati
corticali in circuiti diversi di afferenze ed efferenze con altre strutture corticali
454 2006