Disregolazione di microRNA coinvolti nella sinaptopatia infiammatoria in un modello murino di Sclerosi Multipla

Il progetto ha lo scopo di studiare il coinvolgimento dei microRNA (miR), piccoli RNA non codificanti fondamentali per la regolazione dell’espressione genica, nella sinaptopatia infiammatoria che  colpisce il cervelletto di topi affetti da encefalomielite autoimmune sperimentale (EAE), un modello murino di sclerosi multipla (SM). In particolare l’obiettivo è quello di identificare specifici miR direttamente coinvolti nelle alterazioni sinaptiche indotte dalle citochine proinfiammatorie che  causano danno tissutale e deficit neurologici nel modello EAE e potenzialmente rilevanti per la SM.

Per studiare il coinvolgimento dei miR nella sinaptopatia infiammatoria, osservata nei modelli murini EAE, il Laboratorio ha analizzato la loro espressione attraverso le tecniche di microarray e di PCR quantitativa durante le fasi preclinica e clinica nel cervelletto EAE. Il Laboratorio ha scelto il cervelletto perché è una regione del cervello significativamente alterata sia nella SM che nell’EAE e perché sono state identificate alterazioni elettrofisiologiche e morfologiche durante la fase clinica. Dati preliminari ottenuti dall’analisi del profilo dei miR nel cervelletto EAE (miR-EAE) hanno rivelato l’alterazione di miR potenzialmente coinvolti in eventi sinaptici e neurodegenerativi, nonché astrogliosi, caratteristiche patologiche del cervello EAE. Degno di nota è il miR 142-3p che risulta anche alterato in pazienti con SM.

Attualmente il progetto mira ad identificare e convalidare i geni bersaglio dei miR-EAE e verificare l'espressione delle relative proteine. L’espressione dei miR e dei geni bersaglio sarà valutata nei diversi  tipi cellulari del cervelletto EAE e correlata in particolare all’ IL-1beta. Altro obiettivo è modulare l'espressione dei miR-EAE, in vivo e in vitro, modificando l'espressione di uno specifico mir-EAE in condizioni EAE e in condizioni normali per mimare le alterazioni dell’EAE. Il progetto vuole infine studiare gli effetti della modulazione del miR-EAE in vivo, indagando la trasmissione sinaptica cerebellare sia glutamatergica che GABAergica, le alterazioni morfologiche della circuiteria cerebellare e l’espressione delle proteine target in specifiche popolazioni cellulari. Questi indagini forniranno le prime informazioni sul ruolo di miR nella disfunzione sinaptica della EAE e della  SM.   

L’ipotesi è che modulando l'espressione di questi miR in EAE o in condizioni normali si possano rivelare nuovi meccanismi di regolazione della funzione sinaptica in risposta all'infiammazione. Di conseguenza, l’obiettivo finale è quello di utilizzare i miR-EAE come potenziali target terapeutici per ripristinare o migliorare la funzionalità neuronale nel cervello EAE.