Laboratorio di Neurobiologia Molecolare

L’attività di ricerca svolta dal Laboratorio di Neurobiologia Molecolare si è concentrata, in particolare, sul ruolo svolto dalla eccitotossicità glutammatergica nella degenerazione dei motoneuroni spinali nella Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA). Il Laboratorio ha dimostrato che alcuni recettori attivati dal neurotrasmettitore eccitatorio glutammato esprimono isoforme e subunità differenti nel midollo spinale di un modello sperimentale di SLA familiare. 

Per lo studio sono state utilizzate colture primarie neuronali e metodiche di biochimica e biologia molecolare.  Abbiamo anche dimostrato che queste differenze rendono i recettori AMPA più attivi e in grado di depolarizzare il neurone più velocemente e più a lungo. 

Avvalendosi di un modello sperimentale di SLA abbiamo dimostrato che l’alterazione della funzionalità e dell’espressione del sistema glutammatergico altera la forma, il numero e la dimensione delle spine dendritiche corticali, oltre a modificare l'espressione dei suoi stessi recettori e della funzionalità neuronale. Il lavoro è stato svolto in collaborazione con il CNR di Roma e di Pisa e con il Laboratorio di Neurologia Sperimentale della Fondazione Santa Lucia.

Spine Dendritiche e Idrogeno Solfato

Il Laboratorio di Neurobiologia Molecolare ha anche dimostrato una presenza eccessiva e tossica di idrogeno solfato (H2S) nella SLA, sia familiare che sporadica. L’H2S è prodotto principalmente dalle cellule gliali, ed è altamente tossico, soprattutto nei motoneuroni spinali. Il lavoro è stato svolto in collaborazione con il Laboratorio di Neurologia Sperimentale e con il Laboratorio di Proteomica della Fondazione Santa Lucia. Attualmente è in corso la caratterizzazione biochimica, molecolare e cellulare della tossicità da H2S “in vitro” e “in vivo”. 

Una parallela linea di ricerca è dedicata allo studio della Demenza Fronto-Temporale (FTD). In particolare, viene analizzato il ruolo della proteina TDP-43 nel mantenimento delle proprietà fisiologiche dei neuroni corticali e ippocampali. La proteina TDP-43 è legata all’insorgenza sia della FTD che della SLA.