Laboratorio di Neurofisiologia e Plasticità

Il Laboratorio di Neurofisiologia e Plasticità studia la fisiopatologia dei gangli della base, in particolare dello striato, in modelli genetici di disordini del movimento come la malattia di Parkinson e la distonia. Il Laboratorio utilizza tecniche biochimiche, immunoistochimiche, molecolari ed elettrofisiologiche, per individuare le alterazioni dei meccanismi molecolari che possono essere alla base dei deficit neurologici caratteristici di questi disturbi.

La malattia di Parkinson è causata dalla degenerazione dei neuroni dopaminergici, che conduce a un’alterata funzione del circuito dei gangli della base. L’individuazione delle mutazioni responsabili delle forme familiari della patologia ha permesso di generare modelli genetici, essenziali per la caratterizzazione dei meccanismi patogenetici che portano alla disfunzione striatale. In particolare, l’attività di ricerca del Laboratorio ha permesso di descrivere le alterazioni significative nella plasticità sinaptica corticostriatale in un modello genetico di parkinsonismo monogenico autosomico recessivo, causato da mutazioni del gene PINK1. Attualmente i nostri studi mirano a individuare i meccanismi fisiopatologici alla base delle alterazioni della plasticità sinaptica striatale nel parkinsonismo PINK1.

L’attività di ricerca del Laboratorio riguarda anche la distonia primaria. È un disturbo cronico del movimento relativamente comune, i cui sintomi possono apparire anche nella prima infanzia. Ad oggi sono disponibili poche opzioni di trattamento. La distonia DYT1 è la forma ereditaria più comune, causata da una mutazione (delezione Dgag) autosomica dominante nel gene TOR1A. Nei nostri studi abbiamo descritto come questa mutazione sia in grado di alterare la fisiologia striatale e siamo attualmente impegnati a caratterizzare il meccanismo fisiopatologico sottostante.

Metodologie Applicate

Il Laboratorio di Neurofisiologia e Plasticità è dotato di sistemi per le registrazioni elettrofisiologiche in vitro. Le tecniche utilizzate vanno dalle registrazioni convenzionali a quelle di più recente introduzione. Alla registrazione elettrofisiologica in modalità patch-clamp viene associata la simultanea misurazione dei livelli intracellulari ionici, nonché la stimolazione optogenetica. A queste, si aggiungono tecniche di imaging di ioni e tecniche di biologia molecolare, immunoistochimica e iniezioni stereotassiche di vettori virali. Il Laboratorio conta sulla stretta interazione con il gruppo di ricercatori diretto dal Prof. Antonio Pisani presso il Dipartimento di Medicina dei Sistemi dell’Università di Roma Tor Vergata.