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Esocitosi glutammatergica e cross-talk eccitotossico tra motoneuroni e glia nella Sclerosi…
mato GLT-1 che potrebbe correlare con l’aumento dei livelli extracellulari del
neurotrasmettitore (Rothstein et al.,1995). Inoltre, recenti evidenze indicano
che nei motoneuroni un difetto di espressione della subunità GluR2 dei recettori
ionotropici glutammatergici porterebbe ad una prevalenza di recettori
AMPA permeabili al calcio (Spalloni et al., 2004; Tateno et al., 2004). Tale
condizione, insieme ad un difetto delle proteine tamponanti il calcio intracellulare
(calbindina D28k e parvalbumina), sarebbe responsabile del danno
eccitotossico al motoneurone stesso.
Ulteriore supporto alla teoria eccitotossica della SLA deriva da studi clinici
in pazienti trattati con riluzolo, un inibitore della liberazione di glutammato
capace di proteggere i motoneuroni spinali dal danno eccitotossico.
Sebbene la SLA sia considerata il prototipo delle malattie del motoneurone,
numerosi dati di letteratura indicano che la patogenesi richieda un contributo
attivo di altri tipi cellulari in un complesso “ cross-talk ” molecolare il
cui esito finale è la morte del motoneurone stesso. In effetti, l’espressione
selettiva della SOD1 mutata nei motoneuroni o negli astrociti non produce
alcuna degenerazione del motoneurone o alcun significativo fenotipo neurologico,
mentre il fenotipo SLA è riprodotto in modelli animali quando il
gene della SOD1 mutata è espresso ovunque.
Questi dati suggeriscono che nella SLA sia presente un meccanismo
“ non-cell autonomous ”, vale a dire cellule diverse dal neurone giocano un
importante ruolo nella morte del motoneurone stesso.
OBIETTIVI PRINCIPALI
Sulla base di queste evidenze con il presente progetto si propongono i
seguenti obiettivi:
• Studio dei meccanismi che controllano l’aumento dei livelli di calcio
libero intracellulare neuronale e astrocitario, nella corteccia motoria e nel
midollo spinale, in controlli e in modelli di malattia.
• Studio dei meccanismi presinaptici che determinano la liberazione di
glutammato a livello corticale (area motoria) e spinale (terminazioni nervose
del primo motoneurone) in controlli e in modelli di malattia. In particolare
verranno studiati: (a) la funzionalità dei motoneuroni dopo liberazione di glutammato;
(b) l’uptake di colina e il rilascio di aceticolina e gli effetti dell’attivazione
di recettori glutammatergici spinali sul rilascio di acetilcolina in
controlli e in modelli di malattia.
– Studio della liberazione di glutammato e dei meccanismi che lo regolano
in particelle astrocitarie isolate dal cervello di topo adulto, in controlli
e in modelli di malattia.
• Identificazione di possibili bersagli molecolari modificati dalle specie
reattive dell’ossigeno (ROS) e dell’azoto (RNS) nella corteccia motoria e nel
midollo spinale, in colture di motoneuroni o corteccia motoria in presenza o
assenza di overespressione della SOD1 mutata. In particolare si cercherà di
individuare eventuali modificazioni, indotte dallo stress ossidativo, a carico
2006 685