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Sezione III: Attività per progetti
RAZIONALE E METODI
Rimaneggiamenti del funzionamento sinaptico e alterazioni della sensibilità
alla neuromodulazione costituiscono un precoce ed importante correlato
del danno neuronale di tipo degenerativo, in grado, ad esempio, di instaurare
fenomeni di eccitotossicità lenta e morte apoptotica. Benché alcuni dati sperimentali
indichino che anche in corso di Sclerosi Multipla (SM) possa verificarsi
una precoce alterazione della trasmissione sinaptica, ad oggi nessuno
studio è stato diretto alla dimostrazione, a livello di singole sinapsi, di fenomeni
di neuroplasticità associati al danno immunomediato demielinizzante
del SNC.
Nel nostro studio, pertanto, vogliamo colmare tale lacuna valutando,
mediante registrazioni elettrofisiologiche da singoli neuroni, il funzionamento
della trasmissione sinaptica eccitatoria ed inibitoria in un accreditato modello
animale di SM: il topo con encefalite allergica sperimentale (EAE).
Condurremo lo studio su preparazioni di fettine corticostriatali vitali provenienti
da topi EAE sacrificati 20-25 giorni (EAE acuti) e 80-90 giorni (EAE
cronici) dopo l’immunizzazione. Attraverso registrazioni whole-cell di singoli
neuroni spinosi striatali sarà valutata la trasmissione sinaptica eccitatoria ed
inibitoria spontanea e, tramite registrazioni extracellulari di potenziali di
campo e intracellulari di singoli neuroni, studieremo la trasmissione sinaptica
evocata da stimolazione elettrica corticale.
RISULTATI ACQUISITI
Trasmissione sinaptica eccitatoria – In precedenti studi le nostre registrazioni
hanno evidenziato un’abnorme sensibilità neuronale alla stimolazione
dei recettori NMDA nei topi EAE. In condizioni fisiologiche, infatti, i canali
NMDA sono inattivi al potenziale di riposo dei neuroni striatali, contribuendo
in maniera trascurabile alla genesi dell’attività sinaptica eccitatoria spontanea
ed evocata. Nei topi EAE acuti, ma non nei topi di controllo, la frequenza
delle correnti spontanee glutammato-mediate e l’ampiezza dei potenziali
post-sinaptici eccitatori si sono rivelate essere significativamente ridotte in
presenza di AP5 (antagonista NMDA). Al contrario, nei topi EAE cronici, la
riduzione è stata minima e non statisticamente significativa.
Abbiamo poi cercato di valutare l’impatto potenziale di tale abnorme attivazione
dei recettori NMDA sui fenomeni di plasticità sinaptica, intesi come
modificazioni attività-dipendenti dell’efficacia della trasmissione sinaptica
stessa. La stimolazione ad elevata frequenza delle terminazioni glutammatergiche
corticostriatali ha determinato nello striato di topi di controllo una
depressione a lungo termine (LTD) dell’efficacia sinaptica. Tale forma fisiologica
di plasticità sinaptica era assente nei topi EAE, e poteva essere ripristinata
unicamente in seguito al blocco farmacologico dei recettori NMDA.
Abbiamo quindi valutato la modulazione dell’attività eccitatoria spontanea
da parte degli endocannabinoidi e dello scambiatore Na + /Ca ++ . Entrambi i
fattori, infatti, sono stati recentemente suggeriti come importanti mediatori
750 2006