Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ...
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IRFMN<br />
blot <strong>di</strong> proteine specifiche neuronali o gliali e analisi <strong>di</strong> citometria <strong>di</strong> flusso (in collaborazione<br />
con il Dr. Bernasconi, Dipartimento <strong>di</strong> Oncologia, IRFMN). Queste valutazioni vengono<br />
effettuate su preparazioni purificate ottenute da midollo spinale <strong>di</strong> topo. Gli stessi parametri<br />
vengono valutati su due <strong>di</strong>versi modelli animali <strong>di</strong> degenerazione del motoneurone, il topo<br />
wobbler e il topo transgenico SOD1G93A (in collaborazione con la Dott.ssa Bendotti,<br />
Dipartimento <strong>di</strong> Neuroscienze, IRFMN), per valutare il possibile coinvolgimento in patologie<br />
neurodegenerative.<br />
I risultati ottenuti finora suggeriscono la presenza <strong>di</strong> una componente <strong>di</strong> natura neuronale che<br />
contribuisce al mantenimento dell’omeostasi del glutammato nel sistema nervoso centrale. Il<br />
confronto tra i due modelli animali <strong>di</strong> neuro degenerazione sembra in<strong>di</strong>care una <strong>di</strong>versa<br />
rilevanza <strong>di</strong> questa componente nella morte dei motoneuroni: mentre nel topo wobbler la<br />
componente eccitotossica legata a potenziali alterazioni della ricaptazione <strong>di</strong> glutammato non<br />
sembra essere coinvolta, nel topo transgenico SOD1G93A abbiamo rilevato la presenza <strong>di</strong> una<br />
significativa riduzione della capacità <strong>di</strong> ricaptazione del glutammato da parte del comparto<br />
neuronale. Questa alterazione probabilmente contribuisce ad amplificare i meccanismi che<br />
portano alla morte neuronale in questo modello. E’ attualmente in corso un progetto in<br />
collaborazione con il professor Bonanno (Università <strong>di</strong> Genova) per la caratterizzazione del<br />
rilascio <strong>di</strong> glutammato da sinaptosomi ottenuti da midollo spinale <strong>di</strong> topo wobbler, per valutare<br />
se la morte dei motoneuroni possa <strong>di</strong>pendere da alterati meccanismi <strong>di</strong> rilascio del<br />
neurotrasmettitore dai terminali nervosi.<br />
L’eccitotossicità me<strong>di</strong>ata dai recettori AMPA è uno degli eventi più importanti della<br />
degenerazione dei motoneuroni nella patogenesi della SLA. Abbiamo messo a punto un nuovo<br />
modello <strong>di</strong> colture primarie caratterizzato dalla cocoltura <strong>di</strong> motoneuroni purificati su layer <strong>di</strong><br />
astrociti. Questo modello permette <strong>di</strong> mantenere il motoneurone in vitro in con<strong>di</strong>zioni più<br />
fisiologiche ed è stato utilizzato per <strong>di</strong>mostrare come agonisti del recettore AMPA siano in<br />
grado <strong>di</strong> indurre processi degenerativi apoptotici o non-apoptotici, <strong>di</strong>pendendo dalle<br />
concentrazioni utilizzate. Abbiamo stu<strong>di</strong>ato l’interazione tra eccitotossicità e altri fattori<br />
potenzialmente neurotossici, come i me<strong>di</strong>atori del processo infiammatorio e abbiamo <strong>di</strong>mostrato<br />
che la chemochina pro-infiammatoria IL-8 induce morte del motoneurone attraverso il recettore<br />
CXCR2. Stu<strong>di</strong> preliminari sugli effetti <strong>di</strong> TNF-α, i cui livelli sono particolarmente alti nel<br />
midollo spinale dei modelli animali <strong>di</strong> neuro degenerazione, hanno evidenziato il ruolo<br />
determinante delle cellule gliali nel me<strong>di</strong>are la neurotossicità <strong>di</strong> tale citochina. Attualmente<br />
stiamo stu<strong>di</strong>ando le principali alterazioni biochimiche coinvolte nei meccanismi<br />
neurodegenerativi (come, ad esempio, l’influsso <strong>di</strong> calcio) e stiamo testando nuovi potenziali<br />
trattamenti in grado <strong>di</strong> interferire selettivamente con ciascuna delle vie <strong>di</strong> degenerazione.<br />
Abbiamo avviato, infine, un interessante stu<strong>di</strong>o sugli effetti tossici del siero <strong>di</strong> giocatori <strong>di</strong><br />
calcio professionisti sul motoneurone, volto a identificare potenziali fattori <strong>di</strong> rischio presenti a<br />
livello sistemico che possono giustificare l’elevata incidenza della SLA in tale categoria <strong>di</strong><br />
atleti.<br />
Sono inoltre in corso stu<strong>di</strong> su colture primarie <strong>di</strong> neuroni spinali e ippocampali da topi mnd o<br />
controlli con lo scopo <strong>di</strong> determinare la loro sensibilità ad agonisti e antagonisti dei recettori<br />
AMPA, e il ruolo degli astrociti ottenuti dai topi mnd o controlli nell’influenzare la<br />
sopravvivenza dei motoneuroni.<br />
Sono in corso stu<strong>di</strong> su astrociti derivati da cellule staminali neurali con lo scopo <strong>di</strong> verificare se<br />
le alterazioni biochimiche tipiche del nostro modello murino <strong>di</strong> SLA (il topo wobbler) sono già<br />
evidenti anche nelle cellule ottenute <strong>di</strong>rettamente da precursori. In questo stu<strong>di</strong>o vengono<br />
utilizzati astrociti ottenuti da precursori neurali <strong>di</strong> topi wobbler e controlli omozigoti per<br />
valutare l’attività dei trasportatori del glutammato, me<strong>di</strong>ante esperimenti <strong>di</strong> uptake, e l’effetto<br />
<strong>di</strong>retto e in<strong>di</strong>retto <strong>di</strong> questi astrociti sul motoneurone. Infine sono in corso stu<strong>di</strong> sul trafficking<br />
intracellulare, in particolar modo sul ruolo svolto dalla proteina Vps54, che risulta mutata nel<br />
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RAPPORTO ATTIVITA’ <strong>2007</strong>