Il Laboratorio di Neuroscienze Molecolari impiega diversi modelli e procedure sperimentali al fine di caratterizzare alterazioni molecolari e biochimiche che si verificano durante l'invecchiamento, malattie neurodegenerative legate all'età e danni cerebrali.
Uno degli ambiti di ricerca in cui il Laboratorio ha prodotto rilevanti risultati è lo studio delle alterazioni sinaptiche in ippocampo, area cerebrale cruciale nella formazione della memoria, durante le fasi precoci della malattia di Alzheimer.
L’individuazione e caratterizzazione funzionale di fattori enzimatici che, qualora dis-regolati a livello sinaptico, portano ad una progressiva riduzione della funzione della sinapsi ippocampale fino a completa distruzione della stessa e conseguente deterioramento cognitivo ha rappresentato un risultato che ha riscosso notevole interesse a livello nazionale ed internazionale.
Infatti, l’aver individuato molecole cruciali nel processo degenerativo della sinapsi ha, da una parte agito da propellente per una serie di altri studi funzionali finalizzati alla caratterizzazione di “farmaci” in grado di modulare l’attività di quei fattori determinanti la perdita sinaptica, dall’altra sta consentendo di utilizzare le stesse molecole come marker precoci di malattia.
Nello stesso ambito di studio, il laboratorio è correntemente impegnato nello studio dell’alterazione del circuito mesolimbico, a cui è anche funzionalmente associato il tono dell’umore, conseguente alla disfunzione sinaptica in ippocampo. Il lavoro punta a caratterizzare le modalità attraverso cui un danno primariamente ippocampale puo’ alterare la funzione di altre aree del sistema nervoso centrale anatomicamente distinte ma funzionalmente connesse allo stesso ippocampo. Quest’ultimo filone di ricerca è finalizzato allo studio di due aspetti caratteristici delle fasi precoci di malattia di Alzheimer: perdita di memoria e alterazione dell’umore.
La ricerche sono state finanziate dall’organizzazione non-profit americana, Alzheimer’s Association, dal Ministero della Salute italiano e dal Ministero dell’Università e della Ricerca italiana.
2015: Professore Associato, Università Campus Biomedico, Roma.
2012: Membro dell’Editorial Board, Neuromolecular Medicine, USA.
2012: Neuroscience Section Editor, Scientific Reports (Nature Group), Regno Unito.
2011 – 2012: Special Guest Editor, Current Pharmaceutical Design, USA.
2011 – oggi: Direttore del Laboratorio di Neuroscienze Molecolari, Fondazione Santa Lucia IRCCS, Roma.
2010 – 2014: Ricercatore (Fisiologia, Bio-09), Università Campus Biomedico, Roma.
2005 – 2009: Borsista Telethon, Fondazione Santa Lucia IRCCS, Roma.
2004 – 2005: Visiting scientist, Dept. of Pharmacology, Vanderbilt University Medical Center, Nashville (USA).
2004: Visiting scientist, Dept. of Genome Sciences, Univ. of Washington School of Medicine Seattle (USA).
2003 – 2005: Assegnista di Ricerca, Università Campus Biomedico, Roma.
2003: Visiting scientist, Dept. of Biochemistry and Molecular Biology, Univ. Francois-Rabelais, Tours (Francia).
2001 – 2002: Borsista Telethon, Telethon Institute Genetics and Medicine, Napoli.
2000 – 2001: Borsista Telethon, Casa Sollievo della Sofferenza IRCCS, San Giovanni Rotondo (FG).
Brevetto: D’Amelio Marcello et Al., (2011). Autophagy enhancing acompunds, peptidesa and peptidomimetic compounds for use in the tratment of neuronal diseases. WO/2012/076555
Acute focal brain damage alters mitochondrial dynamics and autophagy in axotomized neurons, Cavallucci V, Bisicchia E, Cencioni MT, Ferri A, Latini L, Nobili A, Biamonte F, Nazio F, Fanelli F, Moreno S, Molinari M1, Viscomi MT, D'Amelio M, Cell Death Dis. 2014 Nov 27;5:e1545. doi: 10.1038/cddis.2014.511.
Neuroprotective effects of donepezil against cholinergic depletion, Cutuli D, De Bartolo P, Caporali P, Tartaglione AM, Oddi D, D'Amato FR, Nobili A, D'Amelio M, Petrosini L, Alzheimers Res Ther. 2013 Oct 24;5(5):50. doi: 10.1186/alzrt215.
Neuregulin 1 signalling modulates mGluR1 function in mesencephalic dopaminergic neurons, Ledonne A, Nobili A, Latagliata EC, Cavallucci V, Guatteo E, Puglisi-Allegra S, D'Amelio M, Mercuri NB, Mol Psychiatry. 2015 Aug;20(8):959-73. doi: 10.1038/mp.2014.109. Epub 2014 Sep 30.
Calcineurin inhibition rescues early synaptic plasticity deficits in a mouse model of Alzheimer's disease, Cavallucci V, Berretta N, Nobili A, Nisticò R, Mercuri NB, D'Amelio M, Neuromolecular Med. 2013 Sep;15(3):541-8. doi: 10.1007/s12017-013-8241-2. Epub 2013 Jul 3.
Editorial: targeting synaptic dysfunction and neural connectivity in neurological and psychiatric disorders, D'Amelio M, Nisticò R, Curr Pharm Des. 2013;19(36):6391-2.
Caspase-3 in health and disease of the nervous system, D’Amelio M, Sheng M, Cecconi F, rTrends Neurosci, 2012, 700-709.
Brain excitability and connectivity of neuronal assemblies in Alzheimer's disease: from animal models to human findings, D'Amelio M, Rossini PM, Prog Neurobiol. 2012 Oct;99(1):42-60. doi: 10.1016/j.pneurobio.2012.07.001. Epub 2012 Jul 10.
Insulin receptor β-subunit haploinsufficiency impairs hippocampal late-phase LTP and recognition memory, Nisticò R, Cavallucci V, Piccinin S, Macrì S, Pignatelli M, Mehdawy B, Blandini F, Laviola G, Lauro D, Mercuri NB, D'Amelio M, Neuromolecular Med. 2012 Dec;14(4):262-9. doi: 10.1007/s12017-012-8184-z. Epub 2012 Jun 3.
Caspase-3 triggers early synaptic dysfunction in a mouse model of Alzheimer's disease, D'Amelio M, Cavallucci V, Middei S, Marchetti C, Pacioni S, Ferri A, Diamantini A, De Zio D, Carrara P, Battistini L, Moreno S, Bacci A, Ammassari-Teule M, Marie H, Cecconi F, Nat Neurosci. 2011 Jan;14(1):69-76. doi: 10.1038/nn.2709. Epub 2010 Dec 12.
Autophagy activation protects neurons from remote degeneration after acute focal damage, Viscomi MT, D’Amelio M, Cavallucci V, Latini L, Moreno S, Bisicchia E, Nazio F, Cecconi F, Marco M, Autophagy, 2012 , 222-235.