Gli oligomeri della proteina beta amiloide (Aβ) e della proteina tau sono considerati tra i determinanti della alterazione della funzione sinaptica alla base del declino cognitivo e della memoria tipiche della malattia di Alzheimer. Da diversi anni i ricercatori della sezione di Fisiologia del Dipartimento di Neuroscienze si occupano di studiare i meccanismi molecolari alla base della sinaptotossicità di tali proteine. Ad oggi i dati prodotti nei laboratori della sezione di Fisiologia (Ripoli et al., 2013; Ripoli et al., 2014; Piacentini et al., 2017; Puzzo et al., 2017) hanno portato a comprendere che la disfunzione sinaptica correla con il grado di accumulo intracellulare degli oligomeri di queste proteine. In tal senso gli astrociti, cellule che giocano un ruolo chiave nella regolazione della comunicazione tra neuroni nella sinapsi tripartita (due neuroni + un astrocita) attraverso il rilascio e il re-uptake di molecole neuroattive come glutammato, ATP e D-serina, rappresentano il target primario di tali oligomeri. Tali cellule, infatti, esprimono una serie di recettori chiave sulla matrice extracellulare (gli eparano solfati proteoglicani, HSPGs) che fungono da punti di attracco per gli oligomeri di Aβ e tau e da mediatori della loro internalizzazione. Ad oggi una delle linee di ricerca prioritarie della Sezione di Fisiologia è di: i) identificare la via di ingresso degli oligomeri di Aβ e tau, con particolare riferimento al ruolo giocato dai glipicani, una classe di proteine appartenenti agli HSPGs; ii) il danno che gli oligomeri di Aβ e tau esercitano sugli astrociti e in particolare sulla loro gestione dell'ATP e del glutammato extracellulare; iii) il contributo della disfunzione astrocitaria a carico dell'internalizzazione di Aβ e tau nella disfunzione sinaptica indotta da tali oligomeri.

Coordinatore del progetto: Prof. Roberto Piacentini

Bibliografia:

1. Ripoli C., Piacentini R., Riccardi E., Leone L., Li Puma D.D., Bitan G., Grassi C. Effects of different amyloid β-protein analogues on synaptic function. Neurobiol. Aging, 34:1032-1044, 2013. DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2012.06.027
2. Ripoli C., Cocco S., Li Puma D.D., Piacentini R., Mastrodonato A., Scala F., Puzzo D., D’Ascenzo M., Grassi C. Intracellular accumulation of amyloid-β (Aβ) protein plays a major role in Aβ-induced alterations of glutamatergic synaptic transmission and plasticity. J. Neurosci., 34(38):12893-12903, 2014. DOI:10.1523/jneurosci.1201-14.2014
3. Piacentini R., Li Puma D.D., Mainardi M., Lazzarino G., Tavazzi B., Arancio O., Grassi C. Reduced gliotransmitter release from astrocytes mediates tau-induced synaptic dysfunction in cultured hippocampal neurons. Glia, 65:1302-1316, 2017. DOI: 10.1002/glia.23163
4. Puzzo D., Piacentini R., Fà M., Gulisano W., Li Puma D.D., Staniszewski A., Zhang H., Tropea M.R., Cocco S., Palmeri A., Fraser P.E., D’Adamio L., Grassi C., Arancio O. LTP and memory impairment caused by extracellular Aβ and Tau oligomers is APP-dependent. eLife, 6:e269916:e26991, 2017. DOI: 10.7554/eLife.26991