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In particolare, consideriamo che cambiamenti pre-sintomatici nelle funzioni
cognitive e nella morfologia corticale potrebbero fornire dei marcatori precoci
della patologia utili per anticipare trattamenti terapeutici.
Risultati preliminari
Il modello animale della sclerosi laterale amiotofica (SLA) è fornito dai
topi transgenici (G93A) che sovra-esprimono il gene umano mutato che codifica
per l’enzima G93A SOD1. Mentre i disturbi motori di questi animali sono
stati ampiamente descritti, il loro profilo cognitivo nella fase precedente
all’apparizione dei sintomi motori non è stato tuttora caratterizzato. Abbiamo
quindi analizzato la loro capacità ad elaborare l’informazione spaziale
insieme ad alcuni parametri funzionali dell’ippocampo.
I nostri dati hanno rivelato una maggiore reattività dei topi mutanti ai
cambiamenti apportati a configurazioni di oggetti disseminati in una arena
insieme ad un aumento dei livelli di espressione della subunità GluR1 dei
recettori AMPA e ad un prolungamento della durata del potenziamento a
lungo termine nell’ippocampo. Sembra quindi che, prima di indurre una
eccito-tossicità generalizzata, gli alti livelli di glutammato cerebrale, già presenti
nei topi mutanti prima dell’apparizione dei sintomi motori, siano in
grado di indurre dei cambiamenti molecolari e sinaptici favorevoli alla elaborazione
dell’informazione spaziale. Questi dati suggeriscono, quindi, la presenza
di anomalie comportamentali pre-sintomatiche selettivamente associate
alla mutazione del gene SOD1 (Spalloni A., Geracitano R., Berretta N., Sgobio
C., Bernardi G., Mercuri N.B., Longone P., Ammassari-Teule M. (2006) Exp
Neurol 197(2): 505-514. Epub 2005 Nov 23).
Metodologie
Neuroscienze sperimentali
Gli esperimenti comportamentali avranno per scopo esaminare parallelamente
le funzioni motorie e cognitive. L’analisi delle funzioni motorie verrà eseguita
tramite valutazione della locomozione (test dell’open field) delle capacità
di nuoto (test del water maze) e del coordinamento motorio (test del rotarod).
Gli esperimenti di morfologia verranno effettuati usando il metodo di
impregnazione di Golgi e la tecnica di Nissl. L’impregnazione di Golgi permette
di definire il grado di complessità della arborizzazione dendritica (lunghezza
e biforcazione dei dendriti), la densità delle spine dendritiche e la loro
morfologia che, a sua volta, permette di stimare il loro grado di maturazione.
La tecnica di Nissl verrà utilizzata per quantificare il numero di cellule nei tessuti
spinali e corticali ad ogni fase dello sviluppo.
Gli esperimenti di biologia molecolare verranno eseguiti tramite la tecnica
di western-blotting. Verranno stimati i livelli di alcuni heat shock protein 70
(hsp 70, hsp 25) la cui espressione rifletta processi di sofferenza neuronale in
motoneuroni spinali e neuroni corticali.
Infine, assumendo l’esistenza di differenze nella espressione di alcuni hsp,
si utilizzerà la microscopia confocale per determinare se le hsp sono maggiormente
espresse nelle cellule gliali o neuronali, e se la loro co-localizzazione
varia a seconda della fase di sviluppo considerata.
2006 459