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Borse di studio
regolati da PC3 e quali siano le implicazioni funzionali dell’espressione di tale
gene nell’ippocampo adulto abbiamo deciso di utilizzare un modello murino
in cui PC3 viene sovraespresso in modo condizionale ed in particolare soltanto
nelle cellule che esprimono la nestina, una proteina peculiare delle cellule
staminali cerebrali presenti nella SGZ ed in pochissime altre zone del cervello
adulto.
Risultati e discussione – La nostra analisi del giro dentato, tramite saggi di
immunoistochimica, mostra che l’attivazione del transgene PC3 sotto la guida
del promotore nestina porta ad un forte aumento dei granuli neuronali ippocampali
(stadio 6, cellule positive per NeuN e Brdu), accompagnato da una
diminuzione parallela delle cellule staminali (tipo 1) e dei progenitori cellulari
(tipo 2ab-3) della stessa età. Questo chiaramente indica una transizione accelerata
dei nuovi progenitori verso il differenziamento terminale. Tale differenziamento
anticipato dei progenitori cellulari dipendente da PC3 è in linea con
le proprietà differenziative di PC3 sui precursori cerebellari [Canzoniere et al.
(2004) J Neurosci 24(13): 3355-3369]. Questo differenziamento potrebbe derivare
in prevalenza dalla divisione neurogenica di tipo asimmetrico, alla quale
l’espressione di PC3 è associata [Kosodo et al. (2004) EMBO J 23(11): 2314-
2324; Gotz, Huttner (2005) Nat Rev Mol Cell Biol 6(10): 777-788]. Quest’ultima
ipotesi è in accordo con l’osservazione che l’azione neurogenica esercitata da
PC3 non è accompagnata da una riduzione della frequenza di proliferazione
dei progenitori cellulari del giro dentato dei topi con il transgene attivato,
come suggerito dai saggi di immunoistochimica e dalla conta delle cellule
esprimenti BrdU e Ki67.
È stato dimostrato, da uno studio recentissimo, che i nuovi neuroni generati
nel giro dentato sono progressivamente integrati nei circuiti relativi alla
memoria spaziale dopo 4-6 settimane di età. Tali evidenze sono state ottenute
con la misurazione dell’espressione di c-fos [Kee et al. (2007) Nat Protoc
2(12): 3033-3044]. I cambiamenti nell’espressione di questo gene precoce
sono correlati con l’attivazione neuronale, e di conseguenza può essere utilizzato
come marcatore dell’attivazione neuronale nel cervello [Guzowski et al.
(2005) Curr Opin Neurobiol 15(5): 599-606] Noi volevamo capire se il differenziamento
anticipato dei nuovi granuli del giro dentato avesse un effetto sul
tempo in cui, questi granuli, diventano attivi all’interno dei circuiti coinvolti
nella memoria, e sull’estensione della loro attivazione. Abbiamo contato il
numero di nuovi neuroni che si sono formati a 2, 4 e 6 settimane che, oltre ad
essere positivi per NeuN, lo erano anche per c-fos, indicando in questo modo
una categoria di neuroni attivati durante i test comportamentali. Quello che
abbiamo riscontrato è l’assenza dell’attivazione di c-fos nei nuovi neuroni di
4-6 settimane di età che esprimono sin dalla nascita in maniera continua PC3,
suggerendo che questi neuroni non raggiungono uno stato funzionale nei circuiti
ippocampali.
A questo punto ci siamo chiesti se questo differenziamento prematuro e
le alterazioni funzionali da noi osservate potessero trovare una correlazione
strutturale nelle alterazioni morfologiche, che sono molto evidenti nei nuovi
neuroni di 4 settimane, identificati mediante infezione con il retrovirus espri-
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