Università Cattolica del Sacro Cuore

Cellule staminali neurali: basi molecolari del differenziamento neuronale e meccanismi di regolazione della neurogenesi adulta

La neurogenesi nel cervello dei mammiferi adulti è un processo complesso che porta la formazione di nuovi neuroni, funzionalmente maturi, a partire dalle cellule staminali neurali (CSN). Tali cellule risiedono prevalentemente in aree o nicchie neurogeniche principali in stato di quiescenza e solo in risposta a stimoli specifici iniziano a proliferare e differenziare in neuroni maturi inserendosi nei circuiti preesistenti. Funzionalmente tale processo riveste un ruolo importante in diverse funzioni cerebrali associate all’apprendimento e alla memoria. Il suo deterioramento è implicato nei deficit cognitivi dovuti all’invecchiamento e nelle patologie neurodegenerative associate al declino cognitivo.

L’obiettivo di questo studio è identificare le principali alterazioni a carico delle CSN che sono alla base di una ridotta funzionalità della neurogenesi endogena sia durante l’invecchiamento fisiologico che in condizioni patologiche. L’individuazione di tali alterazioni potrebbe infatti rappresentare un fattore determinante per preservare le funzioni cognitive e la capacità riparativa del cervello adulto.

A tal fine saranno studiate le proprietà funzionali delle CSN derivate da diversi modelli sperimentali animali ed in grado di mimare sia l’invecchiamento cellulare (sia esso cronologico che replicativo) che alcune patologie neurodegenerative. Particolare attenzione verrà rivolta alla combinazione di segnali molecolari, epigenetici e cellulari coinvolti nel controllo delle CSN e nel loro differenziamento in neuroni maturi. L’individuazione di tali fattori potrà infatti permettere di sviluppare una serie di approcci biotecnologici innovativi, mediante i quali sarà poi possibile pre-condizionare o ingegnerizzare le CSN al fine di controllarne l’attività funzionale, trovando possibili applicazioni nella medicina rigenerativa.

Coordinatore del progetto: Prof.ssa Lucia Leone

 

Bibliografia:

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  2. Leone L., Colussi C., Gironi K., Longo V., Fusco S., Li Puma D.D., D’Ascenzo M., Grassi C. Altered Nup153 expression impairs the function of cultured hippocampal neural stem cells isolated from a mouse model of Alzheimer’s disease. Mol. Neurobiol., 56(8):5934-5949, 2019. DOI: 10.1007/s12035-018-1466-1
  3. Mastrodonato A., Barbati S.A., Leone L., Colussi C., Gironi K., Rinaudo M., Piacentini R., Denny C.A., Grassi C. Olfactory memory is enhanced in mice exposed to extremely low frequency electromagnetic fields via Wnt/β-catenin dependent modulation of subventricular zone neurogenesis. Sci. Rep., 8(1):262, 2018. DOI: 10.1038/s41598-017-18676-1
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