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Borse di studio - Fondazione Santa Lucia

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Borse
di studio
Borse di studio
– Alterazioni molecolari e strutturali dei circuiti cerebrali in modelli animali di
post traumatic stress disorder (PTSD) (Gisella Vetere)
– Analisi dei profili di errore di lettura in bambini con dislessia evolutiva
(Chiara Valeria Marinelli)
– Analisi del ruolo dell’attività sinaptica nella traslocazione di TAR DNA-binding
protein (TDP-43) in preparati neuronali in vitro (Michele Nutini)
– Analisi delle forze e delle attività elettromiografiche durante l’adattamento
a nuove trasformazioni sensorimotorie (1) (Daniele Borzelli)
– Analisi delle forze e delle attività elettromiografiche durante l’adattamento
a nuove trasformazioni sensorimotorie (2) (Marta Russo)
– Analisi genomica comparativa della leucemia acuta promielocitica sviluppatasi
dopo patologie maligne e non maligne (Melissa Mancini)
– Analisi longitudinale dei disturbi neuropsicologici e comportamentali in soggetti
con malattia di Parkinson (Sara Pannunzi)
– Analisi proteomica ed immunoistochimica dell’effetto del trattamento cronico
con rotenone e paraquat sull’innervazione dopaminergica nigrostriatale in topi
eterozigoti per la delezione del gene PINK1 (Giulia Ponterio)
– Comorbidità tra sclerosi multipla e fibromialgia: studio osservazionale
(Alessandro Clemenzi)
– Componenti preparatorie e predittive dell’orientamento della attenzione
spaziale in pazienti cerebrolesi destri (Stefano Lasaponara)
– Correlati elettrofisiologici dell’invecchiamento cerebrale indotto da patologia
(Giuliana Lucci)
– Danno remoto dopo lesione spinale. Meccanismi molecolari di interazione
tra neurodegenerazione e neuroprotezione (Laura Latini)
– Effetti della modulazione dell’attività della TPJ mediante tDCS in compiti
motori di interazione sociale (Angela Giardina)
– Effetti neuroplastici dell’arricchimento ambientale (Paola De Bartolo)
– Endocannabinoidi e neuroinfiammazione in un modello di degenerazione
remota (Elisa Bisicchia)
– Espressione e distribuzione dei recettori cannabinoidi e vanilloidi in un
modello murino di dolore neuropatico (Maria Cristina Marrone)
– Guardarsi ci migliora? Legami tra disturbi della consapevolezza ed aprassia
(Loredana Canzano)
– I disturbi della consapevolezza di malattia nelle fasi precliniche (MCI) e
presintomatiche (SCI) della malattia di Alzheimer (Roberto Langella)
2013
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Sezione II
– I disturbi fonologici nella afasia: distinguere un livello di selezione fonemica
da un livello di programmazione articolatoria (Antonio Tanzilli)
– Il danno della sostanza bianca nei pazienti MCI che convertono e che
non convertono in AD: uno studio longitudinale mediante la trattografia
probabilistica (Elena Makovac)
– Indagine sulle rappresentazioni allocentriche dello spazio topografico tramite
misure di adattamento neurale in fMRI (Valentina Sulpizio)
– Indagini di metabonomica in campioni clinici di sindromi neurodegenerative
e/o in modelli sperimentali associati (Cristina Neri)
– Indagini di proteomica in campioni clinici di sindromi neurodegenerative
e/o in modelli sperimentali associati (Viviana Greco)
– Indagini molecolari ed ultrastrutturali sui meccanismi di quorum sensing e
sulla formazione di biofilm in Acinetobacter baumannii (Francesca Longo)
– Indagini molecolari ed ultrastrutturali sulla capacità di ceppi probiotici di
lattobacilli di inibire la crescita in biofilm di streptococchi (Francesca Longo)
– Influenza di stimoli gravitazionali virtuali nella regolazione dell’equilibrio:
approccio neuropsicologico (Elisabetta Mazzarella)
– Integrazione di acquisizioni multimodali per lo studio della connettività
cerebrale (Elisa Tuzzi)
– L’esposizione ad un ambiente arricchito preserva il potenziamento a lungo
termine nell’area CA1 dell’ippocampo e riduce le crisi epilettiche gravi nei
topi BSN (Emanuela Morelli)
– L’impatto degli stimoli emotigeni sul ricordo a breve termine:
effetti comportamentali e correlati neurali (Serena Mastroberardino)
– La rappresentazione del corpo in pazienti mielolesi (Lisa Felici)
– Le funzioni di navigazione spaziale in pazienti con sclerosi multipla
(Ornella Argento)
– Le neuroimmagini morfo-funzionali con risonanza magnetica ad alto campo
(3 tesla) nelle gravi cerebrolesioni acquisite (sindromi post-comatose)
(Chiara Falletta Caravasso)
– Mantenimento in vitro di tessuto nervoso da modelli animali di patologie
neurodegenerative (Luana Saba)
– Modulazione dell’attività elettrica del SNC mediata dalle chemochine in un
modello murino di sclerosi laterale amiotrofica (SLA) (Silvia Caioli)
– Progettazione e sviluppo di sistemi bioinformatici per l’analisi della
localizzazione proteica nelle cellule eucariotiche: CellMINT (Daniele Peluso)
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2013
Borse di studio
– Riorganizzazione morfologica dei neuroni amigdaloido-corticali durante
l’estinzione di memorie recenti e remote (Annabella Pignataro)
– Ruolo dei livelli di interleuchina-6 (IL-6) nella sintomatologia neuropsichiatrica
in pazienti affetti da ictus cerebrale acuto (Claudia Cacciari)
– Ruolo dei livelli di interleuchina-18 (IL-18) nella modulazione della struttura
cerebrale in pazienti con diagnosi di schizofrenia (Enrica Macci)
– Ruolo dei recettori degli endocannabinoidi nella corteccia somato-sensoriale
in un modello murino di dolore neuropatico (Annunziato Morabito)
– Ruolo della chinasi ATM nel controllo della stabilità proteica:
implicazioni nella tumorigenesi e nella neurodegenerazione (Irene Cinà)
– Ruolo della chinasi ATM nella modulazione della tumorigenicità ErbB2
dipendente (Veronica Oropallo)
– Schema corporeo ed ambienti virtuali immersivi. Uno studio su persone sane
e con deficit sensorimotori in realtà virtuale (Emmanuele Tidoni)
– Strategie navigazionali e basi neurali del disorientamento topografico evolutivo
(Antonella Di Vita)
– Studio computerizzato EEG: analisi dell’attività di fondo e dell’attività epilettica
critica ed intercritica in una popolazione di pazienti anziani (Alessandra Nitti)
– Studio degli effetti motori e cognitivi indotti da somministrazione di differenti
epitopi dell’anticorpo monoclonale GAD65-Ab (Daniela Laricchiuta)
– Studio dei meccanismi di dinamica mitocondriale in modelli di neurodegenerazione nella sclerosi laterale amiotrofica (Francesca Bozzo)
– Studio dei sintomi non-motori in soggetti con disturbo del movimento in
relazione ai parametri cerebrali, volumetrici e microstrutturali
(Francesca Assogna)
– Studio del profilo di espressione dei miRNA coinvolti nei meccanismi neurodegenerativi in modelli sperimentali murini di sclerosi multipla
(Francesca De Vito)
– Studio del ruolo di MyD88 nelle cellule dendritiche in sclerosi multipla
(Chiara Terracciano)
– Studio della co-regolazione fra l’adattatore proautofagico AMBRA1 e il fattore
di trascrizione FOXP3 (Juliane Becher)
– Studio della evoluzione della malattia di Alzheimer (AD) mediante risonanza
magnetica (RM) strutturale e funzionale (Barbara Basile)
– Studio delle funzioni neuropsicologiche e comportamentali nei pazienti con
malattia di Alzheimer e con demenza vascolare (Sonia Pizzoli)
2013
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Sezione II
– Studio di biofilm di batteri aerobi ed anaerobi mediante microscopia elettronica
a scansione e microscopia confocale (Claudia Vuotto)
– Studio di geni regolatori della proliferazione, differenziamento e migrazione dei
precursori neurali del cervelletto, dell’ippocampo e della zona subventricolare
(Manuela Ceccarelli)
– Studio su soggetti sani degli effetti della stimolazione magnetica transcranica
sulla connettività funzionale durante lo stato di riposo (Chiara Mastropasqua)
– Sviluppo ed applicazione di un protocollo riabilitativo cognitivo nella
prevenzione delle cadute in soggetti con esiti di ictus (Simone Giuli)
– Sviluppo ed applicazione di un protocollo riabilitativo cognitivo nella
prevenzione delle cadute negli anziani fragili (Claudia Ricci)
– Sviluppo ed applicazione di una batteria neuropsicologica per il reclutamento
dei partecipanti e la valutazione dell’outcome cognitivo di un training cognitivo
computerizzato nelle fasi cliniche e precliniche della malattia di Alzheimer
(Maria Giovanna Lombardi)
– Validazione preclinica di prototipi di interfacce cervello computer per la
comunicazione aumentativa e per il monitoraggio di pattern EEG abnormi
(Angela Riccio)
– Valutare l’impatto delle fluttuazioni on/off sulla performance motoria nei
pazienti con malattia di Parkinson (Benedetta Giuliani)
– Valutazione neuropsicologica di pazienti affetti da decadimento cognitivo a
diversi stadi evolutivi (Diana Castelli)
– Valutazione neuropsicologica e di cognitive reserve e analisi dati di RM sia
convenzionale che non convenzionale (Mario Torso)
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2013
Borse di studio
ALTERAZIONI MOLECOLARI E STRUTTURALI DEI CIRCUITI CEREBRALI IN MODELLI
ANIMALI DI POST TRAUMATIC STRESS DISORDER (PTSD) (Gisella Vetere)
Il disturbo post-traumatico da stress (PTSD) può verificarsi in seguito ad
un evento particolarmente traumatico e consiste nel reiterare in maniera
patologica una memoria emotiva fino a condizionare radicalmente la vita del
paziente affetto. Per studiare gli effetti di farmaci per trattare questo disturbo
un modello murino di PTSD è stato ri-esposto all’evento traumatico sotto l’effetto del propranololo, un beta bloccante che agisce a livello del sistema nervoso
centrale. I risultati presentati mostrano come il trattamento riduca il richiamo
della memoria aversiva agendo specificatamente sui cambiamenti a livello del
sistema noradrenergico (diminuzione dei livelli di p-ERK) che avvengono nell’amigdala e determinando la diminuzione del numero di spine dendritiche
necessario al recupero delle memorie. Il lavoro evidenzia l’azione specifica del
farmaco sul sistema amigdaloideo e non ippocampale che invece continua a
mantenere la traccia di memoria attiva.
ANALISI DEI PROFILI DI ERRORE DI LETTURA IN BAMBINI CON DISLESSIA EVOLUTIVA
(Chiara Valeria Marinelli)
The aim of the study was to examine how the profile of reading errors of
children with dyslexia is modulated by the psycholinguistic characteristics of
words. The errors in reading words presented as lists or embedded in texts were
examined in 52 children with dyslexia and 107 normal readers attending the 5th
grade. Visual (visual confusability), sub-lexical (length, grapheme contextuality),
lexical (frequency, N-size, stress) and semantic (AoA, image ability) processes
were examined. The error classification developed by Hendriks and Kolk [1997],
and modified to the characteristics of Italian, was used. The results of the study
indicate that the difficulty in reading of dyslexic children may be expressed as a
deficit in graphemic decoding (with the production of many sounding-out
behaviours) and a limitation in lexicon expansion. Yet, children do try to use their
lexical information whenever possible; thus, they do comparatively well with high
frequency words and use information provided from orthographic neighbours.
Finally, children did not show a deficit in using semantic information and reduced
their errors in presence of a meaningful context in reading texts compared to
words lists.
ANALISI DEL RUOLO DELL’ATTIVITÀ SINAPTICA NELLA TRASLOCAZIONE
DI TAR
DNA-BINDING PROTEIN (TDP-43) IN PREPARATI NEURONALI IN VITRO
(Michele Nutini)
La scoperta della RNA binding protein TDP43, quale uno dei maggiori
componenti degli aggregati proteici ubiquitinati nei neuroni di pazienti colpiti
sia da SLA sia da degenerazione lobare frontotemporale, ha destato un crescente interesse sul ruolo delle proteine che legano l’RNA nell’eziologia della
SLA e, più in generale, delle malattie neurodegenerative. Se l’azione di TDP43,
2013
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Sezione II
quale fattore dello splicing nucleare, è stata approfondita, pochi studi ne hanno
caratterizzato l’attività nel contesto fisiologico del neurone. Con la presente
ricerca si è voluta esaminare, principalmente, la traslocazione di TDP43 in
risposta alla stimolazione neuronale eccitatoria, in preparati neuronali in vitro.
Sono emerse due risposte all’attivazione: 1) TDP43 assume localizzazione
sinaptica sia a livello della proteina che del mRNA; 2) la proteina aumenta
la localizzazione citosolica a scapito di quella nucleare. Inoltre si è osservata
un’espressione alternativa, stimolo-dipendente, delle isoforme di TDP43 a
livello dell’mRNA.
ANALISI DELLE FORZE E DELLE ATTIVITÀ ELETTROMIOGRAFICHE DURANTE
L’ADATTAMENTO A NUOVE TRASFORMAZIONI SENSORIMOTORIE (1) (Daniele Borzelli)
Per applicare una forza con la mano il sistema nervoso centrale (SNC)
deve coordinare l’attivazione di un elevato numero di muscoli. Come il SNC
selezioni la specifica attivazione di tali muscoli è una questione aperta. Nel
presente studio si è ipotizzato che il criterio di selezione sia la minimizzazione
di un costo associata all’attivazione muscolare. Sono state confrontate le
attivazioni muscolari osservate nella generazione di forze tridimensionali
isometriche alla mano con quelle stimate minimizzando sia l’attivazione
muscolare sia l’attivazione di gruppi di muscoli con specifici livelli di attivazione
muscolare (sinergie muscolari), calcolato dalle attivazioni muscolari con
un algoritmo di fattorizzazione non negativa. Il modello di minimo costo
sinergistico ricostruisce meglio di quello di minimo costo muscolare le attivazioni osservate. Tuttavia entrambi presentano errori maggiori dell’errore
di ricostruzione ottenuto con le sinergie. Tali risultati suggeriscono che il
SNC genera forze tridimensionali reclutando, in maniera subottimale, sinergie
muscolari.
ANALISI DELLE FORZE E DELLE ATTIVITÀ ELETTROMIOGRAFICHE DURANTE
L’ADATTAMENTO A NUOVE TRASFORMAZIONI SENSORIMOTORIE (2) (Marta Russo)
Obiettivo dello studio è la caratterizzazione della dimensionalità dell’attività elettromiografica (EMG) e dei momenti delle forze articolari, ipotizzando
che il SNC utilizzi un’architettura modulare per il controllo motorio. L’attività
EMG è stata registrata da 19 muscoli agenti su spalla e braccio in 4 soggetti
destrimani durante la produzione di movimenti di puntamento in differenti
direzioni. I momenti delle forze articolari agenti sulla spalla e sul gomito sono
stati calcolati tramite dinamica inversa. La dimensionalità degli EMG è stata
stimata tramite fattorizzazione matriciale non negativa (NMF), mentre per i
momenti articolari è stata utilizzata l’analisi delle componenti principali
(PCA). La dimensionalità dei segnali EMG si è rivelata maggiore di quella
minima richiesta per generare la dimensionalità osservata nei momenti articolari, suggerendo che tale flessibilità è necessaria per ottenere una cinematica
semplice con un limitato numero di generatori.
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2013
Borse di studio
ANALISI GENOMICA COMPARATIVA DELLA LEUCEMIA ACUTA PROMIELOCITICA
SVILUPPATASI DOPO PATOLOGIE MALIGNE E NON MALIGNE (Melissa
Mancini)
Nel progetto ci si è posti l’obiettivo di caratterizzare a livello genomico i
punti di rottura presenti nei geni PML e RARA in 12 casi di leucemia acuta
promielocitica sviluppatasi in seguito al trattamento di una patologia primaria maligna o non maligna trattata con inibitori della topo isomerasi-II.
Sono stati analizzati 12 casi di t-APL; in n=7 e in n=5 la malattia primaria
è un disordine non maligno e maligno rispettivamente. Per identificare la
precisa posizione di rottura nei loci di PML e RARA, si è utilizzata la tecnica
di long-range PCR seguita da sequenziamento diretto del DNA secondo protocolli già standardizzati. Tale caratterizzazione genomica nei 12 casi non
descritti di t-APL conferma la presenza di hotspot a livello del DNA su entrambi
i geni RARA e PML. Inoltre, si è dimostrato che tali siti rappresentano i punti
preferenziali di scissione del DNA mediati dall’enzima topoisomerasi-II. I dati
saranno utili come spunto per i futuri studi di genomica sulle t-APL, per identificare ulteriori punti di rottura preferenziali in questi loci in presenza o assenza
della topoisomerasi-II, utilizzata come agente farmacologico per il trattamento di
patologie primarie maligne o non maligne.
ANALISI LONGITUDINALE DEI DISTURBI NEUROPSICOLOGICI E COMPORTAMENTALI
IN SOGGETTI CON MALATTIA DI PARKINSON (Sara Pannunzi)
La depressione, quale caratteristica di rilievo del profilo psicopatologico
nella malattia di Parkinson (MP), è stata studiata nel presente lavoro mettendo
a confronto un gruppo di pazienti MP vs. un gruppo di controllo con malattie
mediche non-neurologiche (CS). Tali gruppi sono stati rispettivamente separati
in pazienti: con disturbo depressivo maggiore (MDD); con disturbo depressivo
minore (MIND); senza depressione (NODEP). I risultati mostrano che il
profilo dei sintomi depressivi nei pazienti MP e disturbi dell’umore è paragonabile a quello dei CS. Inoltre, i pazienti MP NODEP mostrano sintomi
depressivi più gravi rispetto ai CS NODEP. Ciò suggerisce che la maggiore
gravità dei sintomi depressivi nel gruppo MP NODEP potrebbe essere influenzata dai sintomi neurologici, nonché derivare dalla perdita di neurotrasmettitori
endogeni [Beucke, Uhl et al., 2010]. La ricerca futura, pertanto, dovrebbe far
luce su quest’ultimo aspetto evidenziato, approfondendo gli studi sulla depressione nella MP.
ANALISI PROTEOMICA ED IMMUNOISTOCHIMICA DELL’EFFETTO DEL TRATTAMENTO
CRONICO CON ROTENONE E PARAQUAT SULL’INNERVAZIONE DOPAMINERGICA
NIGROSTRIATALE IN TOPI ETEROZIGOTI PER LA DELEZIONE DEL GENE PINK1
(Giulia Ponterio)
La forma PARK-6 di parkinsonismo monogenico recessivo è legata a mutazioni nel gene PINK1 (PTEN-induced kinase 1), che codifica per una proteina
mitocondriale coinvolta nella protezione delle cellule dallo stress ossidativo.
2013
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Sezione II
La perdita dell’input dopaminergico allo striato dorsale proveniente dalla
sostanza nera porta alla manifestazione dei sintomi motori nella malattia di
Parkinson. Una caratterizzazione approfondita della trasmissione dopaminergica nigrostriatale nel modello murino PINK1 prevede l’analisi proteomica
ed immunoistochimica del grado di innervazione dopaminergica dello striato.
Con queste tecniche possono essere valutati distribuzione e contenuto di tirosina-idrossilasi (TH), l’enzima biosintetico della dopamina. Tali parametri
possono inoltre essere utilizzati per valutare una eventuale maggiore suscettibilità dei neuroni dopaminergici nei topi PINK1 al trattamento con tossine
mitocondriali.
COMORBIDITÀ TRA SCLEROSI MULTIPLA E FIBROMIALGIA: STUDIO OSSERVAZIONALE
(Alessandro Clemenzi)
Il dolore cronico è comune nei pazienti con sclerosi multipla (SM), ma la
comorbidità con la fibromialgia (FM), modello di dolore neuropatico cronico,
deve essere ancora studiata. Obiettivi dello studio sono stati quelli di valutare
nella SM la comorbidità con FM, diagnosticata secondo i criteri diagnostici
ACR 1990, e il suo impatto sulla qualità di vita (QoL). Sono stati arruolati 133
pazienti SM. Dolore cronico era presente nel 66,2% (muscolo-scheletrico
86,3%, neuropatico 13,7%) ed assente nel 33,8% (pazienti senza dolore - NoP).
Il 17,3% dei pazienti SM con dolore cronico soddisfaceva i criteri ACR 1990
per la FM (PFM+), evidenziando una frequenza superiore a quella osservata
nella popolazione generale (3%). I pazienti PFM+, in prevalenza donne con più
alta invalidità, hanno presentato depressione più pronunciata e peggiore QoL
rispetto ai pazienti NoP. La comorbidità con FM, considerata la sua frequenza
ed il suo impatto sulla QoL, dovrebbe essere ricercata nei pazienti SM.
COMPONENTI PREPARATORIE E PREDITTIVE DELL’ORIENTAMENTO
DELLA ATTENZIONE SPAZIALE IN PAZIENTI CEREBROLESI DESTRI (Stefano Lasaponara)
Nell’uomo, l’orientamento volontario dell’attenzione spaziale è legato a
specifiche componenti elettrofisiologiche, registrabili tramite i potenziali
evocati (ERPs) sull’emisfero controlaterale alla direzione in cui si orienta
l’attenzione. Tali componenti sono definite EDAN, ADAN ed LDAP. Lesioni
dell’emisfero destro, portano spesso all’incapacità di orientare la propria attenzione nell’emispazio sinistro, tale condizione patologica è definita eminegligenza spaziale o neglect. Si è voluto verificare se i deficit attentivi che
caratterizzano la sindrome del neglect fossero legati alla modulazione di queste
tre componenti ERPs. A tale scopo, 20 pazienti con e senza eminegligenza
sono stati sottoposti ad un test attentivo, durante la registrazione dei potenziali
evocati. I risultati hanno dimostrato che il deficit di orientamento della attenzione nello spazio pare essere legato alle fasi tardive di allocamento attentivo
ed in particolare alla componente ADAN, notevolmente ridotta in questi
pazienti.
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2013
Borse di studio
CORRELATI ELETTROFISIOLOGICI DELL’INVECCHIAMENTO CEREBRALE
INDOTTO DA PATOLOGIA (Giuliana Lucci)
L’obiettivo di questo lavoro è stabilire se il cervello affronti il cambiamento
secondo meccanismi aspecifici o se esistano riorganizzazioni specifiche per
specifici cambiamenti; in breve, si intende confrontare le riorganizzazioni
associate all’invecchiamento con quelle associate alla mielolesione. Secondo
la “scaffolding theory of aging and cognition” il cervello risponde agli insulti
dell’età, e non solo, promuovendo un supporto neurocognitivo teso alla riorganizzazione funzionale cerebrale. In questo lavoro, si è studiata la preparazione
motoria mediante MRCP in compiti SRT e DRT in 7 pazienti con SCI registrati
a diversi intervalli dalla lesione e in soggetti sani. Dal confronto emerge che i
pazienti con SCI hanno TR rallentati e il loro MRCP mostra una ridotta attività
motoria e un aumento dell’attività prefrontale nella fase acuta, che si mantiene
nelle fasi successive, nel solo DRT. Questo dato potrebbe essere interpretato
come risposta compensatoria alla lesione.
DANNO REMOTO DOPO LESIONE SPINALE. MECCANISMI MOLECOLARI
DI INTERAZIONE TRA NEURODEGENERAZIONE E NEUROPROTEZIONE (Laura Latini)
Il danno remoto in seguito a lesione focale nel sistema nervoso centrale viene
definito come danno localizzato in aree lontane ma strutturalmente connesse al
sito primario di lesione. Questo fenomeno è definito come neurodegenerazione
a distanza. Studi recenti hanno contribuito alla scoperta di un importante ruolo
neuroprotettivo del sistema autofagico nei fenomeni di degenerazione retrograda
in seguito a danno assonale. Un modello di neurodegenerazione a distanza è
rappresentato dalla lesione al midollo spinale di cui, ad oggi, sono presenti pochi
dati riguardanti l’implicazione dei fenomeni degenerativi e infiammatori attivi
durante i processi di morte cellulare remota. Lo scopo del presente lavoro è stato
quello di indagare i meccanismi autofagici innescati dopo lesione incompleta
del midollo spinale a livello cervicale (C4), nel nucleo che direttamente afferisce
al sito primario di lesione, ovvero il nucleo rosso (RN).
EFFETTI DELLA MODULAZIONE DELL’ATTIVITÀ DELLA TPJ MEDIANTE TDCS
IN COMPITI MOTORI DI INTERAZIONE SOCIALE (Angela Giardina)
La giunzione temporo-parietale (TPJ) destra è un’area spaziale implicata
nella comparazione tra segnali esterni ed interni. L’assunto del presente lavoro
fu che la modulazione della sua attività mediante inibizione o iper-eccitazione
influisce sulla comparazione delle prospettive sociali (Sé vs. Altro) durante un
compito di imitazione e di contro-imitazione di un modello osservato. Per
testare questa ipotesi l’attività corticale della TPJ fu modulata mediante stimolazione transcranica con correnti dirette (tDCS) sia catodiche che anodiche. Il risultato principale fu che la modulazione dell’attività della TPJ dopo
entrambe le stimolazioni (anodica, catodica) interferì con la comparazione
delle prospettive sociali, rimuovendo il costo del tempo della comparazione
2013
101
Sezione II
dalla risposta, e suggerendo un ruolo di quest’area spaziale negli aspetti sociali
dell’apprendimento motorio.
EFFETTI NEUROPLASTICI DELL’ARRICCHIMENTO AMBIENTALE (Paola De Bartolo)
L’arricchimento ambientale (AA) è usato per studiare la plasticità dipendente dall’esperienza. Il presente lavoro si è proposto di caratterizzare gli effetti
strutturali dell’AA nel cervelletto. Ratti Wistar sono stati stabulati in un ambiente arricchito o standard. L’analisi è stata condotta sulle spine dendritiche
prossimali e distali delle cellule di Purkinje sia del verme che dell’emisfero,
quantificando la densità, l’area e la lunghezza. I risultati hanno dimostrato
che la densità delle spine era più alta nei ratti arricchiti rispetto ai controlli su
entrambi i compartimenti dell’emisfero, mentre incrementava soltanto sul
compartimento distale nel verme. Riguardo alla morfologia, un incremento
dell’area e della lunghezza è stato trovato nei dendriti distali sia del verme che
dell’emisfero. La plasticità strutturale dipendente dall’esperienza, che caratterizza le regioni cerebellari degli animali arricchiti, supporta le prestazioni
comportamentali di alto livello correlate all’AA.
ENDOCANNABINOIDI E NEUROINFIAMMAZIONE IN UN MODELLO
(Elisa Bisicchia)
DI DEGENERAZIONE REMOTA
Dopo lesione del sistema nervoso centrale (SNC) si verificano fenomeni
degenerativi anche in regioni remote, ma funzionalmente collegate al sito
della lesione primaria, l’assotomia (HCb) è un modello sperimentale utilizzato per l’induzione di degenerazione remota. L’attivazione del recettore degli
endocannabinoidi (CB2) e del recettore dei glucocorticoidi (GR) esercitano
effetti antinfiammatori e immunosoppressivi regolando la patogenesi di malattie
neurodegenerative e neuroinfiammatorie e suggerendo una possibile interazione
dei due pathway, glucocorticoide- ed endocannabico-dipendente. Lo scopo di
questo progetto è stato pertanto quello di indagare l’interazione tra i recettori
GR e CB2 attraverso l’utilizzo dei rispettivi agonisti JWH-015 e MPSS e antagonisti selettivi SR144528 e RU-486, su un modello animale di morte cellulare
a distanza e su un modello cellulare umano.
ESPRESSIONE E DISTRIBUZIONE DEI RECETTORI CANNABINOIDI E VANILLOIDI
IN UN MODELLO MURINO DI DOLORE NEUROPATICO (Maria Cristina Marrone)
Il dolore neuropatico (DN) è una delle patologie più invalidanti e gravose
per la società e si accompagna ad alterazioni di tipo cognitivo ed emotivo,
coinvolgendo le strutture telencefaliche nel sistema nervoso centrale (SNC). Il
ruolo dei recettori endocannabinoidi (CB1r, CB2r e TRPV1) nel DN è oggetto di
studio attuale ed intensivo, ma la loro presenza nel SNC è ancora argomento di
dibattito. Nel presente studio, mediante immunofluorescenza su fettine di
encefalo di un modello murino di DN, si è visto che i tre recettori sono chiaramente espressi nella corteccia cingolata anteriore del topo, che si esprimono sia
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2013
Borse di studio
sulla popolazione neuronale che su quella gliale e che non si osservano in
animali knock out per la specifica sequenza proteica recettoriale. Attraverso
l’analisi quantitativa, si è inoltre osservata una diminuzione nell’espressione
del CB1r ed un rispettivo aumento del CB2r mentre il TRPV1 è presente sulla
glia in condizioni fisiologiche e anche sui neuroni dopo la legatura.
GUARDARSI CI MIGLIORA? LEGAMI TRA DISTURBI DELLA CONSAPEVOLEZZA
ED APRASSIA (Loredana Canzano)
L’anosognosia è la condizione in cui il paziente è incapace di riconoscere il
suo stato di malattia. Nessuno studio ha finora esplorato la compromissione della
consapevolezza per il disturbo aprassico, cioè l’incapacità di eseguire gesti
intenzionali. Nel presente lavoro sono stati testati dodici pazienti con lesioni
vascolari, suddivisi in tre gruppi a seconda del profilo neuropsicologico e della
sede lesionale. Ai pazienti veniva richiesto di eseguire differenti azioni degli arti
e della bocca e valutare l’accuratezza di queste azioni, sia eseguite da loro che da
un modello. Il giudizio del paziente è stato confrontato con quello di due osservatori esterni. I risultati mostrano che i pazienti aprassici bucco-facciali manifestano un deficit specifico nel rilevare i propri errori e risultano meno consapevoli
degli errori commessi nelle loro prestazioni in azioni della bocca rispetto agli arti,
suggerendo l’esistenza di una nuova forma di anosognosia per aprassia.
I DISTURBI DELLA CONSAPEVOLEZZA DI MALATTIA NELLE FASI PRECLINICHE (MCI)
E PRESINTOMATICHE (SCI) DELLA MALATTIA DI ALZHEIMER (Roberto Langella)
Studi recenti hanno dimostrato come, mentre nella demenza Alzheimer (AD)
i disturbi di consapevolezza di malattia (anosognosia) si presentano, quantomeno
nelle fasi più avanzate, in circa l’80% dei pazienti, nel mild cognitive impairment
(MCI) essa non sarebbe una manifestazione altrettanto evidente. Nei pazienti
MCI appare più corretto parlare di disturbi di consapevolezza dei deficit cognitivi.
Il presente studio intende indagare come eventuali disturbi di consapevolezza in
pazienti MCI possano essere correlati a distretti neuroanatomici specifici. È stata
indagata quindi la relazione tra regioni cerebrali frontali e i disturbi di
consapevolezza di malattia nelle fasi precliniche della malattia di Alzheimer. Ciò
che è emerso è una relazione negativa tra il volume di materia grigia individuato
nel giro medio sinistro e nel giro retto destro e i punteggi positivi ad una scala
di misura della consapevolezza (AQ-D). Questi risultati trovano riscontro in
letteratura, per quanto riguarda le aree coinvolte nei disturbi di consapevolezza
nei pazienti AD, confermando il ruolo principale delle regioni dorso-laterali e
orbito-frontali.
I DISTURBI FONOLOGICI NELLA AFASIA: DISTINGUERE UN LIVELLO DI SELEZIONE
FONEMICA DA UN LIVELLO DI PROGRAMMAZIONE ARTICOLATORIA (Antonio Tanzilli)
La produzione di una parola necessita di una fase di recupero dei fonemi
ad essa corrispondenti, di una successiva fase di programmazione articolatoria
2013
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Sezione II
ed infine di una fase di realizzazione motoria. Pazienti con deficit a livello della
prima di queste tre fasi dovrebbero commettere errori fonologici, mentre
pazienti con deficit al secondo di questi livelli dovrebbero commettere errori
fonetici di tipo semplificatorio, sia a livello sillabico che a livello articolatorio.
Il presente progetto ha come obiettivo quello di indagare l’esistenza di uno stadio di programmazione articolatoria e di testare l’ipotesi di una distinzione tra
rappresentazioni articolatorie e fonologiche, nonché l’ipotesi che per ottenere
miglioramenti significativi e duraturi siano necessari interventi terapeutici
specifici per il tipo di disturbo afasico. A tale scopo sono stati selezionati fino
ad ora sette pazienti afasici tra quelli in regime di day hospital e di invalidi
civili presso la Fondazione Santa Lucia. Dei tre pazienti ancora rimasti nello
studio due mostrano un chiaro quadro di aprassia del linguaggio, mentre
per un terzo è ancora in corso l’analisi degli errori. Per due dei tre pazienti
è prevista una sessione di fMRI prima dei cicli di riabilitazione. Al termine
di tali sessioni sarà possibile trarre conclusioni definitive da questo lavoro.
IL DANNO DELLA SOSTANZA BIANCA NEI PAZIENTI MCI CHE CONVERTONO
E CHE NON CONVERTONO IN AD: UNO STUDIO LONGITUDINALE MEDIANTE
LA TRATTOGRAFIA PROBABILISTICA (Elena
Makovac)
I pazienti con il disturbo cognitivo lieve, o mild cognitive impairment di
tipo amnesico (aMCI), hanno una probabilità maggiore di conversione in
demenza di Alzheimer rispetto ai controlli sani. L’identificazione di cambiamenti del tessuto cerebrale associati alla progressione della malattia e lo sviluppo
di strumenti utili ad identificare i pazienti ad alto rischio di conversione nelle fasi
precliniche della malattia è considerato un prerequisito fondamentale per lo
sviluppo di terapie adeguate. Lo studio del tensore di diffusione (DTI) permette
di ottenere dei parametri quantitativi, quali la diffusività media (MD), l’anisotropia frazionata (FA), che ci permettono di studiare alterazioni microstrutturali
indotte dal processo patologico degenerativo. La MD si ottiene attraverso la
valutazione dei movimenti delle molecole d’acqua nel tessuto e fornisce indicazioni relative all’organizzazione micro strutturale (distribuzione dei corpi
cellulari, prolungamenti assonali e dendritici); un aumento della MD è quindi
indicativo di un’alterazione della struttura tissutale caratterizzata dalla perdita
cellulare ed assono-dendritica; l’FA fornisce informazioni sull’orientamento
delle componenti tissutali ed è in particolare un indice di direzionalità delle
fibre; una riduzione della FA indica una perdita dell’orientamento delle
fibre. Studi recenti hanno descritto cambiamenti microstrutturali della
sostanza bianca basandosi su misure di FA e MD, utilizzando tecniche di tract
based special statistics (TBSS) [Buerggen e coll., 2012]. Nello studio presente,
abbiamo adottato la tecnica di trattografia probabilistica per esplorare le
alterazioni microstrutturali nelle principali fibre associative, limbiche e
commensurali nei pazienti aMCI, a baseline e a follow-up, basandoci su
indici di diffusività tissutale: FA, MD, nonché la diffusività radiale (RDif) e
assiale (ADif).
104
2013
Borse di studio
INDAGINE SULLE RAPPRESENTAZIONI ALLOCENTRICHE DELLO SPAZIO TOPOGRAFICO
TRAMITE MISURE DI ADATTAMENTO NEURALE IN FMRI (Valentina Sulpizio)
Rimanere orientati nello spazio richiede di codificare almeno tre caratteristiche: la nostra posizione (P), la direzione in cui siamo orientati (heading: H),
e la posizione dei landmark presenti nella scena visiva (view: V). Nell’animale
questi tre aspetti sono codificati da diversi neuroni. Nell’uomo i sistemi neurali
che supportano simili processi spaziali sono meno conosciuti. 16 volontari sani
sono stati sottoposti a fMRI durante l’osservazione di immagini di un ambiente
noto che variavano per P, V e H. Una riduzione significativa del segnale neurale
(adattamento neurale, AN) è stato osservato in regioni temporo-mediali e frontoparietali durante la presentazione di immagini con P, V e H ripetuti, a prova
dell’esistenza di una mappa allocentrica anche nell’uomo. La relazione proporzionale tra AN e distanza tra P e V in immagini consecutive dimostra inoltre
che, in questa mappa, posizione e view vengono codificati in maniera dipendente
dalla loro posizione nello spazio reale.
INDAGINI DI METABONOMICA IN CAMPIONI CLINICI DI SINDROMI NEURODEGENERATIVE
E/O IN MODELLI SPERIMENTALI ASSOCIATI (Cristina Neri)
Le malattie neurodegenerative sono patologie caratterizzate dalla perdita
lenta e progressiva di una o più funzioni del sistema nervoso. Nonostante le
numerose ricerche, il meccanismo alla base dell’eziopatogenesi di queste patologie non è ancora chiaro. In questo progetto è stato sviluppato ed ottimizzato
un protocollo analitico per l’analisi metabonomica di tessuti e fluidi biologici,
utilizzando la gas cromatografia accoppiata alla spettrometria di massa
(GC/MS). Grazie a questo protocollo è possibile analizzare contemporaneamente
numerosi metaboliti, evidenziare la presenza di cluster metabolici alterati e
studiare i pathway molecolari associati. Quindi, questo approccio può risultare
molto utile nell’identificazione di un profilo metabolico caratteristico e di biomarcatori specifici di queste patologie che permettano di differenziare gli
stati normali da quelli patologici, migliorando la capacità diagnostica e la
comprensione dei meccanismi funzionali della patologia.
INDAGINI DI PROTEOMICA IN CAMPIONI CLINICI DI SINDROMI NEURODEGENERATIVE
Greco)
E/O IN MODELLI SPERIMENTALI ASSOCIATI (Viviana
La SLA è una sindrome neurodegenerativa dovuta alla degenerazione
dei motoneuroni, la cui esatta eziologia non è ancora del tutto chiara. L’acido
solfidrico (H2S) è un gas endogeno sulla cui funzione nel sistema nervoso vi
sono due filoni contrastanti: una corrente lo considera neuromodulatore e
neuroprotettivo in antitesi agli studi che ne sottolineano il suo aspetto neurotossico. Data la stretta correlazione fra H2S-glutammato e SLA-eccitotossicità,
scopo del lavoro è lo studio del ruolo dell’H2S nella SLA, per valutarne il suo
possibile contributo all’insorgenza e/o al decorso. Sono stati misurati i livelli
di H2S nel plasma e nel liquor di pazienti SLA in confronto ad altre patologie
2013
105
Sezione II
neurodegenerative e ad un gruppo controllo: le SLA hanno concentrazioni di
H2S liquorale significativamente più alte. Lo studio è stato esteso ad un’analisi proteomica su colture di motoneuroni di topi SOD1G93A che ha permesso
di valutare i pathway molecolari correlati ai livelli anomali di H2S.
INDAGINI MOLECOLARI
ED ULTRASTRUTTURALI SUI MECCANISMI
DI QUORUM SENSING E SULLA FORMAZIONE DI BIOFILM IN ACINETOBACTER BAUMANNII
(Francesca Longo)
Allo scopo di valutare il ruolo del biofilm nella diffusione nosocomiale di
ceppi multi-resistenti di A. baumannii, è stata studiata la capacità di formare
biofilm in 73 isolati da urine di pazienti ricoverati presso vari ospedali europei,
incluso l’IRCCS Fondazione Santa Lucia, tra il 2001 e il 2013. Il biofilm è stato
valutato quantitativamente mediante il metodo del cristal-violetto e la sua
struttura tridimensionale è stata analizzata mediante microscopia elettronica
a scansione a emissione di campo e microscopia confocale a scansione laser.
Il 61,6 % degli isolati ha mostrato una forte capacità di formare biofilm che,
insieme alla loro multi-resistenza, potrebbe spiegare la persistenza e la diffusione
a livello ospedaliero di specifici lineages. Sono in corso ulteriori studi sul ceppo
multi-resistente ACICU di A. baumannii per individuare le componenti genetiche
che determinano la formazione di biofilm, con particolare riferimento all’effetto
sulla struttura tridimensionale del biofilm delle mutazioni nei geni del QS.
INDAGINI MOLECOLARI ED ULTRASTRUTTURALI SULLA CAPACITÀ DI CEPPI PROBIOTICI
DI LATTOBACILLI DI INIBIRE LA CRESCITA IN BIOFILM DI STREPTOCOCCHI
(Francesca Longo)
Recentemente è stato proposto l’impiego di ceppi di lattobacilli quali probiotici con funzioni benefiche per patologie del cavo orale essendone stato dimostrato un effetto inibitorio nei riguardi della carie dentaria e delle periodontiti,
spesso causate dalla formazione di biofilm multispecie, da parte di batteri Grampositivi, quale lo Streptococcus mitis e Gram-negativi, quale l’anaerobio Prevotella
melaninogenica. In questo studio è stata dimostrata l’attività inibitoria del ceppo
probiotico Lactobacillus brevis CD2 sia sulla crescita che sulla capacità di
formare biofilm di P. melaninogenica PM1; non si è invece osservata inibizione
della crescita in biofilm di S. mitis. In particolare è stato dimostrato che il supernatante di L. brevis CD2 è in grado di ridurre di circa il 60% la crescita in biofilm
di P. melaninogenica PM1. Inoltre, attraverso microscopia confocale a scansione
laser, è stata dimostrata la capacità di L. brevis CD2 di ridurre l’adesione di P.
melaninogenica PM1, quando i due microrganismi crescono assieme.
INFLUENZA DI STIMOLI GRAVITAZIONALI VIRTUALI NELLA REGOLAZIONE DELL’EQUILIBRIO:
APPROCCIO NEUROPSICOLOGICO (Elisabetta Mazzarella)
Le aree del sistema vestibolare sono coinvolte nell’elaborazione dell’informazione gravitazionale correlata al movimento degli oggetti. Lo scopo
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2013
Borse di studio
del presente progetto di ricerca è quello di studiare, attraverso un approccio
neuropsicologico, quali aree di tale sistema sono in grado di discriminare tra
il moto gravitazionale e non. Il campione sperimentale era formato da 32
pazienti anziani con stroke, mentre il gruppo di controllo era composto da 9
soggetti sani. Il compito consisteva nell’intercettare un oggetto che cadeva
lungo una traiettoria verticale secondo due tipi di moto: gravitazionale e
non. Attraverso la VLSM, si è dimostrato che una lesione a livello dell’opercolo di Rolando provoca delle variazioni nelle risposte comportamentali, in
particolare nel moto non gravitazionale, con un anticipo nelle risposte.
Quindi, l’opercolo di Rolando risulta essere un’area critica per selezionare/
sopprimere l’informazione gravitazionale, attraverso un meccanismo di
mismatch detection.
INTEGRAZIONE DI ACQUISIZIONI MULTIMODALI PER LO STUDIO
DELLA CONNETTIVITÀ CEREBRALE (Elisa Tuzzi)
L’imaging del tensore di diffusione (DTI) è un tecnica di risonanza
magnetica sensibile alle proprietà diffusive delle molecole d’acqua. Dalle
immagini DTI è possibile estrarre mappe quantitative dei tessuti relative a
due quantità scalari, la diffusività media (DM) e l’indice di anisotropia della
diffusione (anisotropia frazionaria, FA). I dati DTI possono inoltre essere
usati per la mappatura e ricostruzione 3D delle fibre di sostanza bianca
(fiber tracking). L’informazione derivante può essere utilizzata per lo studio
e la visualizzazione delle connessioni anatomiche tra diverse aree cerebrali
o lo studio di alterazioni dei fasci in casi di anomalie neuro-cognitive. Il
presente lavoro è mirato allo studio delle differenze di connettività cerebrale tra soggetti sani e soggetti con un lieve deficit cognitivo (MCI), attraverso l’analisi statistica dei valori estratti dalle mappe quantitative derivanti
dalle immagini DTI all’interno dei fasci di sostanza bianca ricostruiti con la
trattografia.
L’ESPOSIZIONE AD UN AMBIENTE ARRICCHITO PRESERVA IL POTENZIAMENTO
A LUNGO TERMINE NELL’AREA CA1 DELL’IPPOCAMPO E RIDUCE LE CRISI EPILETTICHE
GRAVI NEI TOPI BSN
(Emanuela Morelli)
Un ambiente arricchito (AA) migliora la memoria ippocampo-dipendente.
L’area ippocampale CA1 svolge un ruolo importante in questa azione riparatoria. Abbiamo studiato gli effetti dell’AA in un modello in cui l’assenza della
proteina bassoon (BSN) porta ad alterazioni dell’ippocampo e provoca crisi
epilettiche. Nei topi BSN l’esposizione ad un AA preserva il potenziamento a
lungo termine nell’area CA1. Questo effetto è associato sia ad un recupero
della risposta sinaptica ad una coppia di stimoli che al recupero delle anomalie morfologiche, nonché, e di particolare rilievo, alla riduzione delle crisi
epilettiche gravi. L’AA non è in grado di ripristinare l’alterazione del rapporto
AMPA/NMDA e delle proprietà di rettificazione AMPA, come pure il deterio-
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107
Sezione II
ramento della memoria non-spaziale. Molteplici processi adattativi sono
coinvolti negli effetti terapeutici dell’AA. Il topo BSN rappresenta un possibile modello per studiare il ruolo dell’ippocampo nell’insorgenza dell’epilessia.
L’IMPATTO DEGLI STIMOLI EMOTIGENI SUL RICORDO A BREVE TERMINE:
EFFETTI COMPORTAMENTALI E CORRELATI NEURALI (Serena Mastroberardino)
In questo lavoro si è valutato se la codifica e la rievocazione di stimoli
emotigeni rifletta l’elaborazione della valenza emotiva o interagisca con l’attenzione selettiva associata all’analisi del contesto in cui gli stimoli sono
mostrati. 20 soggetti sottoposti a fMRI hanno visionato immagini contenenti
oggetti emotigeni (positivi/negativi, congruenti/incongruenti con il contesto)
e target neutri congruenti. È risultato migliore il ricordo a breve termine degli
oggetti emotigeni incongruenti, ma la presenza di oggetti a valenza positiva
riduce il ricordo di elementi neutri. I dati fMRI rivelano un’attivazione della
corteccia cingolata posteriore e del giro angolare bilaterale data dall’interazione tra ricordo e target emotigeno e una dorsale fronto parietale destra data
dall’interazione tra coerenza e prestazione al target emotigeno. Sia valenza
che contesto concorrono alla scelta degli stimoli nelle scene complesse con
effetti sull’analisi di stimoli emotigeni rispetto a neutri.
LA RAPPRESENTAZIONE DEL CORPO IN PAZIENTI MIELOLESI (Lisa Felici)
Lo studio realizzato pone l’attenzione verso le caratteristiche specifiche del
modello mentale del corpo. Diversamente da ciò che i sensi ci rivelano su ciò che
il nostro corpo è, l’immagine della nostra rappresentazione corporea riflette quello
che crediamo che il nostro corpo sia. Le mielolesioni interrompono le vie di collegamento tra il corpo e il cervello pregiudicando gravemente la mobilità del paziente che è costretto a ricorrere a dispositivi come la carrozzina o, in alcuni casi,
a strumenti di raffinata tecnologia come l’esoscheletro. Questi pazienti forniscono
l’opportunità unica di studiare gli effetti dell’utilizzazione di un ausilio saliente per
il movimento sulla rappresentazione del corpo. I nostri studi hanno mostrato come
pazienti che usano quotidianamente la carrozzina, indipendentemente dal tempo
trascorso dalla lesione o dalla personale esperienza nell’utilizzo, presentino una
rappresentazione della morfologia del corpo distorta al punto da includere lo strumento. Abbiamo inoltre studiato come la stessa rappresentazione sia ri-codificata
dopo l’utilizzo efficace di un diverso dispositivo come l’esoscheletro. Questi studi
mettono in luce come il nostro senso del corpo sia plastico e flessibile ad includere
oggetti necessari per il movimento, ridefinendo così i confini del corpo.
LE FUNZIONI DI NAVIGAZIONE SPAZIALE IN PAZIENTI CON SCLEROSI MULTIPLA
(Ornella Argento)
Lo studio proposto parte dalla scarsità di studi sulle abilità navigazionali
nei pazienti con SM e dai dati presenti in letteratura sulla presenza di deficit
di apprendimento e memoria di informazioni visuo-spaziali negli stessi. Al
108
2013
Borse di studio
fine di indagare aspetti ancora non esplorati, sono stati valutati 28 pazienti con
SM. In questi sono state condotte valutazioni dello stato neurologico, cognitivo
e della qualità della vita. Sono state somministrate prove di accuratezza visiva
e una batteria ad hoc di prove per l’indagine di differenti componenti di
memoria visuo-spaziale, nonché questionari sull’orientamento e rappresentazione dello spazio.
LE NEUROIMMAGINI MORFO-FUNZIONALI CON RISONANZA MAGNETICA AD ALTO CAMPO
(3 TESLA) NELLE GRAVI CEREBROLESIONI ACQUISITE (SINDROMI POST-COMATOSE)
(Chiara Falletta Caravasso)
La risonanza magnetica (RM) ad alto campo rappresenta un indispensabile strumento di studio per pazienti affetti da grave cerebrolesione acquisita
(GCA). Il presente progetto ha come obiettivo quello di applicare tecniche
innovative di RM con particolare riferimento allo studio della connettività del
Resting State Network in un gruppo di 15 pazienti. Per l’analisi dei dati è stato
utilizzato un metodo seed-based che prendeva in considerazione come hubs
la corteccia posteriore cingolata (PCC) e la corteccia supplementare motoria.
I risultati mostrano un aumento significativo dell’intensità delle connessioni tra
PCC e il giro angolare destro e sinistro e un forte aumento della plasticità della
topografia spaziale della DMN nel tempo ed enfatizzano l’importanza della
DMN per il recupero clinico del paziente. In futuro si prevede di estendere lo
stesso tipo di analisi a pazienti affetti da GCA con disturbo della coscienza.
MANTENIMENTO IN VITRO DI TESSUTO NERVOSO DA MODELLI ANIMALI DI PATOLOGIE
NEURODEGENERATIVE (Luana Saba)
La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una malattia neurodegenerativa
letale caratterizzata dalla progressiva degenerazione dei motoneuroni corticali,
bulbari e spinali. Tale patologia, dall’eziologia non ancora nota, porta il paziente
a completa paralisi e morte per insufficienza respiratoria. Per lo studio della
SLA la ricerca si avvale di modelli animali allo scopo di individuare cause e possibili terapie. In questo progetto è stato utilizzato il modello murino transgenico
SOD1G93A, ampiamente caratterizzato per lo studio della SLA. In particolare, da
tale modello, ed utilizzando specifici protocolli, sono state messe a punto procedure per ottenere colture cellulari primarie di corteccia e fettine coronali encefaliche. Sono stati quindi eseguiti studi elettrofisiologici allo scopo di studiare
alterazioni nelle proprietà elettriche di membrana, nel rilascio spontaneo di
neurotrasmettitori, nella funzionalità di canali ionici voltaggio dipendenti e
ligando dipendenti, riscontrabili nel modello SOD1G93A rispetto al controllo.
MODULAZIONE DELL’ATTIVITÀ ELETTRICA DEL SNC MEDIATA DALLE CHEMOCHINE
IN UN MODELLO MURINO DI SCLEROSI LATERALE AMIOTROFICA (SLA) (Silvia Caioli)
La SLA è una patologia dall’eziologia non nota, caratterizzata dalla progressiva degenerazione dei motoneuroni primari e secondari. L’ipereccitabilità
2013
109
Sezione II
corticale riportata sia nei pazienti SLA che nel modello G93A potrebbe alterare il rilascio di neurotrasmettitori, compromettendo l’equilibrio tra
trasmissione sinaptica eccitatoria (EPSCs) ed inibitoria (IPSCs). È stato,
inoltre, accertato il coinvolgimento di chemochine infiammatorie nella SLA,
come MCP-1, data anche la loro attività neuromodulatoria. In questo studio
si è dimostrato che la corteccia motoria primaria di topi G93A non presenta
alterazioni nelle IPSCs rispetto ai controlli. Inoltre, nelle condizioni sperimentali utilizzate, non si è riscontrato alcun effetto modulatorio di MCP-1
sulle IPSCs, probabilmente per la sua rapida metabolizzazione. Sono stati
progettati esperimenti con tempi e dosi di esposizione ad MCP-1 differenti,
per valutare se in fettine corticali tale chemochina sia in grado di modulare
le correnti GABAergiche.
PROGETTAZIONE E SVILUPPO DI SISTEMI BIOINFORMATICI PER L’ANALISI
DELLA LOCALIZZAZIONE PROTEICA NELLE CELLULE EUCARIOTICHE: CELLMINT
(Daniele Peluso)
Il miglioramento delle tecniche per lo studio delle proteine, sia con
esperimenti low-throughput, che high-throughput, sempre più accurati, ha
permesso la pubblicazione di moltissimi dati di proteomica. Il nostro gruppo
ha sviluppato MINT, una banca dati che raccoglie circa 250.000 interazioni
proteiche provenienti da oltre 4.600 pubblicazioni curate, e tra queste, in alcuni
casi, è stato possibile estrapolare l’informazione riguardante la localizzazione
delle proteine in esame. È stata quindi progettata una banca dati, CellMINT,
con interfaccia web, dedicata alla localizzazione delle proteine nei comparti
delle cellule eucariotiche. Per il popolamento del Data Base (DB) è stato
costruito un sistema informatico di raccolta dati direttamente dalle tabelle di
MINT a cui sono stati aggiunti record provenienti da altri DB di localizzazione
subcellulare liberamente interrogabili in rete. CellMINT potrà essere interrogata, oltre che attraverso il form web, anche con un WEB service in via di
sviluppo.
RIORGANIZZAZIONE MORFOLOGICA DEI NEURONI AMIGDALOIDO-CORTICALI
DURANTE L’ESTINZIONE DI MEMORIE RECENTI E REMOTE (Annabella Pignataro)
I processi di estinzione delle memorie sono alla base della terapia riabilitativa di disturbi psichiatrici quali disturbi d’ansia e PTSD. L’estinzione però
non è in grado di cancellare la memoria avversiva la quale può riemergere
in circostanze quali stress, riesposizione, recupero spontaneo. Per studiare
il substrato neuronale su cui si basano tali processi su modello murino, è stata
analizzata la morfologia e la connettività sinaptica in seguito ad estinzione di
una memoria avversiva in condizioni standard e sotto l’effetto di condroitinasi ABC, un enzima che degradando la matrice perineuronale aumenta
la plasticità e limita il recupero delle memorie avversive dopo estinzione. I
risultati ottenuti hanno mostrato che il processo di estinzione induce un
110
2013
Borse di studio
aumento dell’attività sinaptica in amigdala in termini di numero di spine dendritiche e che la chABC induce modificazioni morfologiche delle spine dendritiche
che correlano con la riduzione del recupero della memoria avversiva.
RUOLO DEI LIVELLI DI INTERLEUCHINA-6 (IL-6) NELLA SINTOMATOLOGIA
NEUROPSICHIATRICA IN PAZIENTI AFFETTI DA ICTUS CEREBRALE ACUTO
(Claudia Cacciari)
L’ictus cerebrale ischemico è associato ad un’ampia gamma di disturbi
cognitivi e neuropsichiatrici che possono peggiorare l’outcome clinico del paziente. Il ruolo dell’interleuchina-6 (IL-6) come fattore di rischio per lo sviluppo
di sintomi depressivi, deterioramento neuropsicologico, e relativa compromissione funzionale e neurologica durante la fase acuta dell’ictus ischemico è ancora
poco studiato. Gli autori sono andati a valutare i parametri infiammatori in 48
pazienti con ictus cerebrale ischemico acuto senza storia clinica significativa per
le principali malattie mediche o altri fattori che promuovono l’infiammazione,
72 ore dopo la comparsa dei sintomi. Nella fase acuta dell’ictus ischemico,
l’aumento di IL-6 svolge un ruolo chiave nell’insorgenza di disturbi depressivi,
apatici, perdita di motivazione, sintomi somatici della depressione e sintomi
neurologici/funzionali, con conseguente maggiore disabilità dei pazienti con
ictus.
RUOLO DEI LIVELLI DI INTERLEUCHINA-18 (IL-18) NELLA MODULAZIONE
DELLA STRUTTURA CEREBRALE IN PAZIENTI CON DIAGNOSI DI SCHIZOFRENIA
(Enrica Macci)
La schizofrenia è un disturbo mentale multifattoriale caratterizzato da un
ampio range di sintomi psicotici che includono allucinazioni, deliri, linguaggio e pensiero disorganizzati. Tra le possibili spiegazioni della patogenesi della
schizofrenia, alcuni studi hanno mostrato un coinvolgimento del sistema immunitario e, in particolare, elevati livelli di citochine periferiche che sono state
prese come evidenza di un’attivazione immunitaria e vulnerabilità infiammatoria nella schizofrenia [Potvin et al., 2008). Obiettivo di questo studio è stato
quello di verificare se esiste una correlazione tra le citochine ed i cambiamenti
strutturali cerebrali dei pazienti schizofrenici paragonati con un gruppo di
controllo appaiati per età, genere e livello scolastico, utilizzando un metodo
combinato con la VBM e la DTI.
RUOLO DEI RECETTORI DEGLI ENDOCANNABINOIDI NELLA CORTECCIA
SOMATO-SENSORIALE IN UN MODELLO MURINO DI DOLORE NEUROPATICO
(Annunziato Morabito)
Il dolore neuropatico è una condizione patologica idiopatica che si manifesta in seguito ad uno stimolo doloroso di natura cronica nella quale sono
evidenti due componenti: una prettamente sensoriale (nocicettiva) ed una
emozionale (esperienza del dolore). La componente sensoriale viene solitamente
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111
Sezione II
associata a delle modificazioni in termini di espressione recettoriale, atte a
modulare l’eccitabilità delle vie sensoriali periferiche e/o centrali. Nel dolore
cronico sono ben distinti due tipi di risposta recettoriale, una coinvolta nel
potenziamento della condizione dolorosa, un’altra neuro-protettiva ed antidolorifica. Il recettore TRPV1 è coinvolto nel potenziamento dello stimolo doloroso e la sua espressione è aumentata in condizioni di dolore cronico. Nella
corteccia cingolata anteriore (CCA) l’espressione recettoriale pro-nocicettiva e
anti-nocicettiva subisce un sostanziale rimodellamento nel modello murino
di dolore cronico (legatura cronica del nervo sciatico) rispetto alle condizioni
fisiologiche ed in particolare è associata ad un cambiamento di espressione
dei recettori per gli endocannabinoidi (CB1, CB2, TRPV1). Con lo scopo di
valutare il ruolo del recettore TRPV1 in CCA durante la condizione di dolore
cronico sono stati effettuati esperimenti di elettrofisiologia in modo da poter
confermare l’influenza di questo recettore nella risposta centrale al dolore. I
risultati hanno messo in evidenza che il TRPV1 modula tonicamente l’eccitabilità dei neuroni piramidali in CCA nel modello murino di dolore cronico.
Questi dati indicano che questo tipo di recettore ha un ruolo fondamentale
nella percezione dolorifica non solo nel midollo spinale, per la quale esistono
dati ben documentati, ma anche in corteccia.
RUOLO DELLA CHINASI ATM NEL CONTROLLO DELLA STABILITÀ PROTEICA:
IMPLICAZIONI NELLA TUMORIGENESI E NELLA NEURODEGENERAZIONE (Irene Cinà)
ATM (ataxia telangiectasia mutated) è una serina/treonina chinasi attivata molto precocemente in risposta a danno al DNA in grado di innescare
quindi una cascata di trasduzione del segnale che indirizza la cellula verso
l’arresto del ciclo e il riparo, o alternativamente verso l’apoptosi. Pertanto ATM
svolge un ruolo fondamentale nella regolazione della stabilità genomica. In
risposta a danno al DNA, ATM fosforila e modula la funzione di diverse E3ubiquitina ligasi, ed il sistema ubiquitina-proteasoma è stato identificato come
uno dei suoi maggiori target, sottolineando, tra gli altri, un ruolo chiave di
ATM nelle vie di trasduzione del segnale proteasoma dipendente. ITCH è una
E3 ubiquitina ligasi che regola l’ubiquitinazione di diversi target molecolari
partecipando alla regolazione di diverse risposte cellulari, come per esempio
la via di trasduzione del segnale di sonic hedgehog (Shh). Tale pathway regola
il patterning tissutale e la proliferazione cellulare, uno dei suoi maggiori
effettori è il fattore di trascrizione Gli1. Una deregolazione di questo pathway
è associata all’insorgenza del medulloblastoma, di conseguenza i processi proteolitici dipendenti dall’ubiquitinazione delle proteine Gli sono fondamentali
per controllare la via di trasduzione del segnale di Shh. Recentemente è stato
proposto un nuovo meccanismo di degradazione per Gli1 che prevede l’azione
coordinata tra la ligasi ITCH e la proteina adattatrice Numb. In un nostro laboratorio, invece, è stato identificato un nuovo ruolo di ATM come regolatore
dell’ubiquitina ligasi ITCH. In particolare si è visto che ATM può fosforilare un
residuo di serina, S161, di ITCH e così attivarne e regolarne la sua attività di
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2013
Borse di studio
ubiquitina ligasi, controllando in questo modo l’ubiquitinazione di alcuni suoi
substrati come c-FLIP e c-JUN. L’identificazione di ATM come nuovo modulatore di ITCH unitamente all’identificazione del fattore trascrizionale Gli1
come substrato di ITCH consentono d’ipotizzare che l’attività di ATM possa
modulare l’espressione e l’attività del fattore trascrizionale Gli1 e quindi del
segnale tradotto da Shh. Pertanto ATM potrebbe contribuire all’omeostasi
dello sviluppo cerebellare mediante la regolazione del pathway di Shh ed in
particolare dell’interazione ITCH-Gli1. Di conseguenza, la neurodegenerazione
cerebellare causata dalla perdita di funzione della chinasi ATM nei pazienti
affetti da atassia telangiectasia (A-T) potrebbe essere associata, almeno in parte,
alla deregolazione del pathway di sonic hedgehog.
RUOLO DELLA CHINASI ATM NELLA MODULAZIONE DELLA TUMORIGENICITÀ
ERBB2 DIPENDENTE (Veronica Oropallo)
L’ataxia-telangiectasia (A-T) è una malattia genetica umana autosomica
recessiva associata alla progressiva degenerazione delle cellule neuronali del
cervelletto, immunodeficienza, radiosensitività, diabete insulino-resistente
e ad una aumentata predisposizione all’insorgenza di tumori, soprattutto a
livello del sistema immunitario. I pazienti affetti da A-T presentano mutazioni
inattivanti del gene che codifica per la proteina ATM (ataxia-telangiectasia
mutated), una serina/treonina chinasi, considerata un soppressore tumorale
in quanto svolge un ruolo centrale nella risposta al danno al DNA su doppio
filamento (double strand breaks, DSBs) e nel prevenire l’instabilità genomica
della cellula. Recenti studi hanno riportato funzioni di ATM non associate alla
risposta al danno al DNA, tra le quali l’induzione dell’attività chinasica di ATM
in seguito all’attivazione dei recettori tirosina chinasi (RTKs). Gli RTKs promuovono pathways di proliferazione, mobilità e sopravvivenza cellulare e
quindi, se costitutivamente attivi, mediano la trasformazione cellulare RTKsdipendente. Coerentemente con queste osservazioni, sono anche spesso aberrantemente attivati in diversi tumori umani. I dati circa l’attivazione di ATM
a valle degli RTKs suggeriscono che, in specifici contesti cellulari, la proteina
ATM possa sostenere, piuttosto che inibire, la trasformazione cellulare.
SCHEMA CORPOREO ED AMBIENTI VIRTUALI IMMERSIVI. UNO STUDIO SU PERSONE
SANE E CON DEFICIT SENSORIMOTORI IN REALTÀ VIRTUALE (Emmanuele Tidoni)
Lo scopo della ricerca mirava a indagare l’illusione della mano di gomma
(rubber hand illusion, RHI), ovvero la sensazione di sentire come parte integrante
del corpo un arto finto, in persone sane e con deficit sensorimotori durante
stimolazione sul volto e sulla mano. Sono stati conclusi due studi e si è potuto
indagare in maniera indiretta la plasticità corticale in seguito a lesione midollare
in persone con tetraplegia e paraplegia. I dati raccolti suggeriscono che persone
con ridotta capacità motoria e sensoriale esperiscano maggiormente l’illusione
della mano di gomma rispetto a persone senza lesione. In particolare persone
2013
113
Sezione II
con tetraplegia sembrano essere più sensibili all’illusione durante la stimolazione sulla guancia ipsilaterale alla mano finta osservata.
STRATEGIE NAVIGAZIONALI E BASI NEURALI DEL DISORIENTAMENTO
TOPOGRAFICO EVOLUTIVO (Antonella Di Vita)
Il presente progetto valuta se il disorientamento topografico evolutivo
(DTE) è un deficit specifico che coinvolge solo i processi di navigazione o è la
conseguenza di deficit visuo-spaziali/percettivi. L’assenza di correlazioni nel
nostro campione tra prove che valutano le abilità navigazionali e prove che
valutano le abilità visuo-percettive depone per la specificità del DTE. Inoltre,
la possibilità di sottoporre ad un vasto campione (299 soggetti) uno screening
per l’individuazione del DTE ci ha permesso di selezionare il caso di L.A. il cui
profilo neuropsicologico sembrerebbe supportare tale dato. L.A. presenta, infatti, deficit di navigazione puri, essendo nella norma le sue prestazioni in test
visuo-spaziali e visuo-costruttivi. Le difficoltà navigazionali evidenziate a livello
comportamentale sono state confermate anche dalle attivazioni di L.A. durante
un compito di richiamo di percorsi effettuato in risonanza.
STUDIO COMPUTERIZZATO EEG: ANALISI DELL’ATTIVITÀ DI FONDO E DELL’ATTIVITÀ
EPILETTICA CRITICA ED INTERCRITICA IN UNA POPOLAZIONE DI PAZIENTI ANZIANI
(Alessandra Nitti)
L’invecchiamento cerebrale si associa a modificazioni tipiche dei pattern
elettroencefalografici caratteristici. In particolare, nell’invecchiamento cerebrale patologico si osserva un aumento dell’incidenza degli episodi convulsivi.
L’attività epilettiforme nella malattia di Alzheimer, secondaria al processo di
neurodegenerazione in combinazione con altri fattori correlati con l’invecchiamento, sembra rivestire un ruolo centrale nel processo patogenetico della
malattia e nel declino cognitivo osservabile nei pazienti. Lo scopo della ricerca
è stato quello di analizzare la relazione esistente tra le modificazioni qualitative
del pattern EEGrafico e i biomarcatori liquorali nei pazienti anziani con malattia di Alzheimer. I nostri risultati suggeriscono come i pazienti che presentano
un pattern EEGrafico di tipo epilettiforme abbiano valori di p-tau più elevati
rispetto ai pazienti con un pattern EEGrafico normale o rallentato. Dunque,
un’attività cerebrale eccitatoria aberrante potrebbe essere responsabile di un
fenotipo clinico più aggressivo di malattia e l’utilizzo dell’EEG in combinazione
con i biomarcatori liquorali potrebbe essere utile per una migliore definizione
prognostica e terapeutica.
STUDIO DEGLI EFFETTI MOTORI E COGNITIVI INDOTTI DA SOMMINISTRAZIONE DI
DIFFERENTI EPITOPI DELL’ANTICORPO MONOCLONALE GAD65-AB (Daniela Laricchiuta)
La stiff person syndrome (SPS) è una rara patologia classificata come
disordine del movimento, derivata da cause autoimmuni e caratterizzata
dalla presenza di specifici anticorpi, in grado di neutralizzare la più piccola
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2013
Borse di studio
isoforma di glutammato decarbossilasi (GAD65). Nel presente progetto di
ricerca, ratti che avevano ricevuto infusioni cerebellari dei due distinti
epitopi (b96.11 e b78; dose: 5 o 7 µg) dell’anticorpo monoclonale GAD65
sono stati valutati con una scala neurologica e nel Morris water maze test.
Le infusioni dell’anticorpo monoclonale GAD65 hanno indotto effetti sulle
funzioni motorie e cognitive, in un modo dose-dipendente e specifico per
ogni epitopo. I risultati del presente studio forniscono la prima dimostrazione
di un ruolo critico che l’enzima GAD65 dei nuclei cerebellari svolge sulle
funzioni spaziali-procedurali.
STUDIO DEI MECCANISMI DI DINAMICA MITOCONDRIALE IN MODELLI
DI NEURODEGENERAZIONE NELLA SCLEROSI LATERALE AMIOTROFICA
(Francesca Bozzo)
La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una malattia neurodegenerativa
causata dalla graduale perdita di neuroni motori, che porta i pazienti alla paralisi progressiva con esito fatale in pochi anni dall’esordio dei sintomi. In generale,
lo stress ossidativo, il danno mitocondriale e la formazione di aggregati insolubili
formati da proteine (SOD1, FUS/TLS e TDP43) mutate e non correttamente
ripiegate all’interno dei motoneuroni sono caratteristiche note della SLA. In
questo lavoro si focalizza l’attenzione sul processo di aggregazione di forme
mutate (mutanti R514G e R521G e doppio mutante R514G/R521G) e della forma
non mutata della proteina FUS/TLS presenti nelle inclusioni dei motoneuroni
SLA. Si suggerisce che l’aggregazione è un processo influenzato da alterazioni
dello stato di ossidoriduzione dell’ambiente cellulare, che potrebbe coinvolgere
i residui di cisteina presenti nella struttura proteica, e derivare così da un ripiegamento non corretto della catena polipeptidica.
STUDIO DEI SINTOMI NON-MOTORI IN SOGGETTI CON DISTURBO DEL MOVIMENTO
IN RELAZIONE AI PARAMETRI CEREBRALI, VOLUMETRICI E MICROSTRUTTURALI
(Francesca Assogna)
Nel nostro studio condotto su pazienti non dementi affetti da malattia di
Parkinson (PD), abbiamo indagato se i punteggi nei test di memoria dichiarativa
potevano essere predetti dalla riduzione del volume ippocampale (valutato
mediante segmentazione automatica delle immagini di risonanza magnetica
[RM] cerebrale) o con il tasso di alterazioni microstrutturali (diffusività media
[MD] valutata dalla diffusion tensor analysis [DTI] delle immagini di RM). A
tale scopo 25 pazienti con PD e 25 soggetti sani di controllo (HC) sono stati
sottoposti ad un protocollo di RM 3-Tesla cerebrale e ad una valutazione
neuropsicologica che includeva test di memoria verbale e visuo-spaziale. I
risultati mostrano l’esistenza di una relazione tra MD degli ippocampi dei
pazienti con PD e test di memoria, confermando che la compromissione
della memoria dichiarativa nei pazienti non dementi con PD può essere predetta
dal tasso di alterazioni microstrutturali nella formazione ippocampale.
2013
115
Sezione II
STUDIO DEL PROFILO DI ESPRESSIONE DEI MIRNA COINVOLTI NEI MECCANISMI
NEURODEGENERATIVI IN MODELLI SPERIMENTALI MURINI DI SCLEROSI MULTIPLA
(Francesca De Vito)
I miRNA sono piccoli RNA non codificanti in grado di governare complessi processi cellulari tramite una fine regolazione dell’espressione genica.
Studi su cellule del sangue e su lesioni nelle zone attive della sostanza bianca
di pazienti affetti da sclerosi multipla (SM) hanno rilevato alterati livelli di alcuni miRNA coinvolti nel funzionamento del sistema immunitario. Tuttavia,
ad oggi, non sono stati caratterizzati i profili di espressione dei miRNA nelle
lesioni della sostanza grigia, dove risiedono le cellule neuronali ed i contatti
sinaptici. Questo primo screening, svolto sul cervelletto di topi EAE, ha mostrato
che il miR-142-3p è fortemente indotto e che è potenzialmente in grado di aumentare la trasmissione glutammatergica attraverso l’inibizione traduzionale di
Slc1a3, uno dei suoi mRNA bersaglio. Tale scoperta fornisce le prime evidenze
di un ruolo dei miRNA nella disfunzione sinaptica caratteristica dell’EAE e della
SM, aprendo la strada a nuovi approcci terapeutici.
STUDIO DEL RUOLO DI MYD88 NELLE CELLULE DENDRITICHE IN SCLEROSI MULTIPLA
(Chiara Terracciano)
La sclerosi multipla (SM) è una malattia autoimmune mediata da cellule
T infiammatorie specifiche per antigeni del sistema nervoso centrale. La molecola TLR/MyD88 è cruciale per l’attivazione delle cellule dendritiche, pertanto in questo progetto è stato studiato il ruolo di MyD88 nelle cellule
presentanti l’antigene dopo stimolazione con TLR agonisti. A tale scopo sono
state utilizzate cellule della linea monocitaria trasfettate con MyD88 ed analisi
citofluorimetriche. Lo studio ha mostrato che la porzione 168-189 aa mutata
di MyD88 è in grado di competere con la via attivata dalla stimolazione dei
TLR2 (in monociti) e TLR4 (in cellule dendritiche) riducendo significativamente la capacità di produrre citochine infiammatorie, come IL-1β e TNF-α.
Questi risultati identificano una nuova regione all’interno del dominio di TIR
MyD88 che potrebbe essere usata come stampo per generare piccole molecole inibitrici per il percorso TLR/MyD88 contribuendo ad inibire la risposta
infiammatoria patogenica nella SM.
STUDIO DELLA CO-REGOLAZIONE FRA L’ADATTATORE PROAUTOFAGICO AMBRA1
E IL FATTORE DI TRASCRIZIONE FOXP3 (Juliane Becher)
La proteina proautofagica AMBRA1 è cruciale per garantire l’espressione
trascrizionale di FOXP3, fattore di trascrizione centrale nelle cellule T regolatorie (Treg), importanti soppressori delle cellule T effettrici (Teff). Dall’altra parte
AMBRA1 mostra un effetto negativo su T-bet, fattore di trascrizione delle cellule
pro-infiammatorie Th1. Questa evidenza suggerisce il coinvolgimento di
AMBRA1 in processi anti-infiammatori. Favorendo le cellule T regolatorie e inibendo dall’altra parte le cellule Th1, AMBRA1 assumerebbe un ruolo impor-
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2013
Borse di studio
tante nell’omeostasi delle cellule T e quindi nel proteggere contro l’insorgenza
di malattie autoimmuni. Esperimenti in vitro mostrano che AMBRA1 regola in
modo negativo il pathway di AKT, il quale è stato dimostrato essere coinvolto
nel promuovere il differenziamento in Th1, mentre inibisce il differenziamento
in Treg. Sulla base di questi risultati si può ipotizzare AMBRA1 come un fattore
centrale per mantenere il giusto equilibrio tra cellule Treg e Teff.
STUDIO DELLA EVOLUZIONE DELLA MALATTIA DI ALZHEIMER (AD) MEDIANTE
(Barbara Basile)
RISONANZA MAGNETICA (RM) STRUTTURALE E FUNZIONALE
L’AD costituisce la più comune forma di decadimento cognitivo, ed è
caratterizzata da un progressivo deterioramento delle funzioni cognitive e
comportamentali. Un’altra condizione altamente associata allo sviluppo dell’AD,
è nota come mild cognitive impairment (MCI). In questo studio è stata indagata la connettività funzionale (FC) durante lo stato di riposo (RS) in pazienti
con AD (n=35) e MCI (n=51). I risultati mostrano una ridotta FC nei pazienti,
rispetto ai soggetti sani (n=30), in diversi network. È stata osservata un’ulteriore riduzione di FC negli AD, rispetto agli MCI, soprattutto nelle aree
cerebrali che svolgono un ruolo chiave nell’evoluzione di queste due forme di
demenza. Questo studio mostra l’esistenza di una ridotta organizzazione
cerebrale funzionale nei pazienti con due delle principali forme di demenza,
corroborando la rilevanza di nuove metodiche di neuroimaging, come il
RS-fMRI, in grado di facilitare l’inquadramento diagnostico delle demenze
neuro-degenerative.
STUDIO DELLE FUNZIONI NEUROPSICOLOGICHE E COMPORTAMENTALI NEI PAZIENTI
CON MALATTIA DI ALZHEIMER E CON DEMENZA VASCOLARE (Sonia Pizzoli)
La demenza è una patologia caratterizzata dalla presenza di un deficit
della memoria associata a disturbi di altre aree cognitive e causa una significativa riduzione delle capacità della vita quotidiana del paziente. I sintomi
comportamentali e psicologici della demenza (BPSD) rappresentano una
dimensione clinica fondamentale in vari tipi di demenza. Lo scopo del presente
lavoro consiste nell’indagare con scale specifiche e con il supporto di un esame
di risonanza magnetica ad alto campo (3 Tesla), le differenze neuropsicologiche
e comportamentali tra i pazienti con malattia di Alzheimer (AD) ed i pazienti
con demenza vascolare (VaD). I dati preliminari non mettono in evidenza alcuna
significativa differenza nei due gruppi campione, eccetto che per i risultati
ottenuti in prove che valutano l’attenzione, le funzioni esecutive e di programmazione che risultano più compromessi nei pazienti con VaD: le differenze
neuropsicologiche risultano coerenti con i diversi risultati di neuroimaging
nei due gruppi. Sotto l’aspetto comportamentale, i nostri dati mostrano che
le allucinazioni, i deliri ed il comportamento motorio aberrante aumentano
significativamente con la severità della demenza sia nei pazienti con AD che
in quelli con VaD. Le uniche differenze statisticamente significative riscontrate
2013
117
Sezione II
tra i due gruppi riguardano l’apatia, la depressione e l’alterazione del ritmo
sonno-veglia che risultano essere maggiormente frequenti nei pazienti con
VaD rispetto ai pazienti con AD.
STUDIO DI BIOFILM DI BATTERI AEROBI ED ANAEROBI MEDIANTE MICROSCOPIA
ELETTRONICA A SCANSIONE E MICROSCOPIA CONFOCALE (Claudia Vuotto)
Scopo della ricerca è stato quello di individuare possibili correlazioni tra
produzione di biofilm e pressione antibiotica in ceppi di Klebsiella pneumoniae
e Clostridium difficile. Riguardo ai ceppi di Klebsiella pneumoniae l’attività sperimentale è consistita nel comparare ceppi isolati da urine multiresistenti con
ceppi extremely drug-resistant, dimostrando come questi ultimi siano maggiormente in grado di produrre biofilm. Inoltre il confronto tra grado di resistenza
agli antibiotici e produzione di biofilm in ceppi isolati dallo stesso paziente,
prima e dopo terapia antibiotica, ha permesso di ipotizzare un’influenza della
pressione antibiotica sulla selezione post-terapia di ceppi più resistenti e maggiormente in grado di formare biofilm. Lo studio di alcuni ceppi di Clostridium
difficile ha invece dimostrato come la pressione antibiotica sub-inibitoria a
cui sono sottoposti ad inizio e fine terapia induca un aumento della capacità
di formare biofilm sia da parte di ceppi sensibili che a ridotta sensibilità.
STUDIO DI GENI REGOLATORI DELLA PROLIFERAZIONE, DIFFERENZIAMENTO
E MIGRAZIONE DEI PRECURSORI NEURALI DEL CERVELLETTO, DELL’IPPOCAMPO
E DELLA ZONA SUBVENTRICOLARE (SVZ) (Manuela Ceccarelli)
Nei mammiferi adulti la neurogenesi avviene in condizioni fisiologiche
nel giro dentato ippocampale e nella SVZ del ventricolo laterale. Il processo
risulta regolato a livello della proliferazione, del differenziamento e della
migrazione dei precursori neurali da diversi geni. Tra questi, un ruolo primario
è svolto da PC3, codificante per un coregolatore trascrizionale che induce le
cellule progenitrici ad uscire dal ciclo cellulare ed a differenziare inibendo i
promotori della ciclina D1 e di Id3. Nel giro dentato ippocampale l’ablazione
di PC3 aumenta la proliferazione dei progenitori dei granuli ed inibisce il loro
differenziamento terminale: nell’ippocampo PC3-null, infatti, è stato osservato
un accumulo di neuroni post-mitotici indifferenziati ed un decremento del
40% dei neuroni maturi, con conseguente deficit nella memoria associativa.
Analogamente, nella SVZ PC3 ha dimostrato di controllare sia la proliferazione delle cellule staminali che il differenziamento terminale dei neuroblasti
e, quindi, indirettamente la loro migrazione al bulbo olfattivo.
STUDIO SU SOGGETTI SANI DEGLI EFFETTI DELLA STIMOLAZIONE MAGNETICA
TRANSCRANICA SULLA CONNETTIVITÀ FUNZIONALE DURANTE LO STATO DI RIPOSO
(Chiara Mastropasqua)
Lo scopo del progetto è stato quello di valutare gli effetti della theta burst
stimulation (TBS) sulle connessioni funzionali rilevate dalla risonanza ma-
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2013
Borse di studio
gnetica funzionale a riposo (RSfMRI). 18 volontari sani sono stati sottoposti
a due sessioni sperimentali differenti: a) risonanza-stimolazione-risonanza;
b) risonanza-stimalazione sham-risonanza. Una volta identificate le aree cerebrali funzionalmente correlate all’area stimolata per mezzo dell’analisi
seed-based, esse sono state utilizzate come riferimento per la costruzione di
un network di 29 nodi. Confrontando la correlazione funzionale tra i diversi
nodi prima e dopo la stimolazione, è stato evidenziato un decremento selettivo
della correlazione tra la corteccia prefrontale destra (stimolata) e la parietale
omologa successivamente alla stimolazione. Nessuna variazione è stata
evidenziata in seguito alla sham. La possibilità di indurre cambiamenti selettivi
in regioni specifiche senza interferire con altre aree correlate può avere diverse
implicazioni nello studio delle proprietà funzionali del cervello, e delle strategie
terapeutiche emergenti basate sulla TMS.
SVILUPPO E APPLICAZIONE DI UN PROTOCOLLO RIABILITATIVO COGNITIVO
(Simone Giuli)
NELLA PREVENZIONE DELLE CADUTE IN SOGGETTI CON ESITI DI ICTUS
L’obiettivo principale del progetto I-DONT-FALL è valutare ed implementare una serie di soluzioni TIC innovative per il rilevamento delle cadute e di
gestione della prevenzione di queste ultime. La piattaforma è stata configurata
in modo flessibile alle esigenze di specifici gruppi target e fattori di rischio
associati agli incidenti di caduta. Sulla base della piattaforma integrata I-DONTFALL: 1) gli utenti finali possono godere soluzioni tecnologiche per le cadute;
2) gli esperti medici e professionisti della salute offrono una vasta gamma di
strumenti, permettendo loro di personalizzare le soluzioni di intervento sulle
cadute rispetto alle esigenze degli utenti finali. L’efficacia delle soluzioni, a progetto ultimato, sarà stata testata da oltre 500 utenti anziani/pazienti tra diversi
paesi, culture, gruppi di età e fattori di rischio di caduta.
SVILUPPO ED APPLICAZIONE DI UN PROTOCOLLO RIABILITATIVO COGNITIVO
NELLA PREVENZIONE DELLE CADUTE NEGLI ANZIANI FRAGILI (Claudia Ricci)
Scopo del progetto I-DONT-FALL è sviluppare e testare una piattaforma
integrata da una vasta gamma di sistemi tecnologici, innovativi e personalizzati
destinati a specifici gruppi di utilizzatori finali. La piattaforma programmabile
è destinata alla prevenzione e alla rilevazione delle cadute fisiche nei soggetti
anziani con età superiore a 65 anni. Nella società, il fenomeno delle cadute è
molto frequente (il 40% di anziani over 65 cade ogni anno) con ripercussioni
sull’autonomia dell’individuo, sia sul piano motorio che sul piano cognitivo e
spesso si associano deficit cognitivi, difficoltà di orientamento spaziale, difficoltà
attentive ed esplorative, riducendo l’autonomia della persona. Questa integrazione e combinazione di soluzioni tecnologiche è impiegata per esercitare ed
allenare le abilità dei soggetti, mediante l’esecuzione ripetuta di esercizi cognitivi
e motori. I dispositivi tecnologici hanno lo scopo di favorire il mantenimento
dello stato funzionale, la sicurezza e la qualità di vita delle persone anziane.
2013
119
Sezione II
SVILUPPO ED APPLICAZIONE DI UNA BATTERIA NEUROPSICOLOGICA
PER IL RECLUTAMENTO DEI PARTECIPANTI E LA VALUTAZIONE DELL’OUTCOME
COGNITIVO DI UN TRAINING COGNITIVO COMPUTERIZZATO NELLE FASI CLINICHE
E PRECLINICHE DELLA MALATTIA DI ALZHEIMER (Maria Giovanna Lombardi)
I training cognitivi computerizzati sono considerati uno strumento promettente per ritardare la progressione del deterioramento cognitivo che
caratterizza la malattia di Alzheimer [Galante et al., 2007]. Lo scopo del presente progetto finanziato dal Ministero della Salute è quello di indagare, con
tecniche di neuroimaging e test neuropsicologici, gli effetti della plasticità
cerebrale dopo un training cognitivo eseguito con supporto tecnologico nei
pazienti con lieve malattia di Alzheimer (AD), mild cognitive impairment
(MCI) e soggetti anziani sani. A tal fine, è stata assemblata una batteria di
test neuropsicologici (MMSE, CDR, NPI) per il reclutamento dei soggetti e la
valutazione dell’outcome cognitivo del training (test che valutano tutti i domini
cognitivi: memoria, funzioni esecutive, orientamento, prassia, linguaggio). I
risultati analizzati su un primo gruppo di AD (9 pazienti) che hanno concluso
il ciclo di trattamento hanno evidenziato un miglioramento significativo durante
il training cognitivo con una stabilità del loro profilo neuropsicologico. Sarà
interessante ampliare il campione e sviluppare procedure tecnologiche di riabilitazione sempre più specifiche ed attendibili.
VALIDAZIONE PRECLINICA DI PROTOTIPI DI INTERFACCE CERVELLO-COMPUTER
PER LA COMUNICAZIONE AUMENTATIVA E PER IL MONITORAGGIO DI PATTERN EEG
ABNORMI (Angela
Riccio)
Un’interfaccia cervello-computer (BCI) è una tecnologia che utilizza segnali cerebrali, spesso elettroencefalografici al fine di controllare strumenti
esterni. In un primo studio è stato validato il prototipo di un ausilio per la
comunicazione e il controllo ambientale, concepito in modo da adattarsi alle
capacità motorie residue di una persona con sclerosi laterale amiotrofica
(SLA) durante le diverse fasi della malattia. L’interazione con tale sistema era
possibile attraverso vari dispositivi di input muscolari e attraverso un BCI.
Sono stati coinvolti 10 utenti finali con SLA. I risultati hanno messo in luce le
potenzialità dell’ausilio proposto, evidenziando come esso mantenga costante
il livello di usabilità indipendentemente dal dispositivo d’input utilizzato. In
un secondo studio è stato indagato il supporto di processi di attenzione e di
memoria al controllo di una BCI. Sono state coinvolte 8 persone con SLA. I
risultati hanno evidenziato nella capacità di filtraggio temporale un predittore
delle performance in un compito BCI.
VALUTARE L’IMPATTO DELLE FLUTTUAZIONI ON/OFF SULLA PERFORMANCE MOTORIA
NEI PAZIENTI CON MALATTIA DI PARKINSON (Benedetta Giuliani)
Il progetto REMPARK ha come scopo finale lo sviluppo di un sistema integrato tecnologicamente avanzato, capace di migliorare la gestione medica della
malattia di Parkinson (PD), in particolare per regolare la cosiddetta finestra
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2013
Borse di studio
terapeutica. Il progetto consta di due fasi preliminari: 1) Sviluppo di un sistema di
monitoraggio indossabile in grado di identificare in tempo reale lo stato motorio
dei pazienti PD, valutarne le fluttuazioni ON / OFF e la presenza di discinesia.
Adattamento di attuatori e smartphone, per fornire, tramite GPS, informazioni
context-aware e per funzionare da interfaccia per il paziente PD, registrando il
loro feedback diretto soprattutto per quanto riguarda i sintomi non motori. 2) Sviluppo di un sistema di guida del passo in grado di aiutare il paziente in tempo
reale durante le sue attività quotidiane. Sviluppo di un sistema di connessione che
permetta un’interazione funzionale tra il paziente e il medico. Si è appena
conclusa parte della prima fase preliminare, la quale prevedeva di registrare,
raccogliere ed analizzare i dati relativi alle performance motorie dei pazienti
PD, monitorati durante le attività di vita quotidiana svolte nell’arco di 8 ore.
VALUTAZIONE NEUROPSICOLOGICA DI PAZIENTI AFFETTI
DA DECADIMENTO COGNITIVO A DIVERSI STADI EVOLUTIVI (Diana
Castelli)
La demenza è una fase clinica che si manifesta quando il processo degenerativo si è instaurato da lungo tempo; prima che questa fase venga raggiunta il
quadro cognitivo non compromette significativamente le autonomie. Si parla di
MCI per descrivere quei soggetti che rispetto alla popolazione generale presentano un rischio aumentato di sviluppare una demenza. Lo scopo della ricerca è
stato valutare l’evoluzione clinica di diversi sottotipi di MCI su base neurodegenerativa, amnesico e non-amnesico, attraverso indagini neuropsicologiche e
neuroradiologiche. È stato riscontrato che pazienti con aMCI, rispetto al gruppo
di controllo, mostravano una riduzione del volume nei lobi temporali mediali, e
deficit di memoria verbale a lungo termine; pazienti con naMCI mostravano una
riduzione del volume della corteccia orbito-frontale e dei gangli della base e
deficit disesecutivi. Ad un follow-up di un anno è stata riscontrata una conversione di pazienti con aMCI in AD, mentre pazienti con naMCI in demenze non-AD.
VALUTAZIONE NEUROPSICOLOGICA E DI COGNITIVE RESERVE E ANALISI DATI DI RM
SIA CONVENZIONALE CHE NON CONVENZIONALE (Mario Torso)
L’ipotesi della riserva cognitiva (CR) è stata proposta per spiegare le differenze tra gli individui nella loro capacità di far fronte al declino cognitivo,
soprattutto in diverse condizioni neurodegenerative [Stern, 2009]. Scopo
dello studio è stato quello di indagare se maggiori livelli di CR siano in grado di
ritardare la conversione in demenza. A tal fine 42 pazienti con mild cognitive
impairment amnesico (a-MCI) sono stati seguiti per 24 mesi e sottoposti a valutazione neuropsicologica ogni 6 mesi. Inoltre, è stato somministrato un questionario per la valutazione del livello di CR. È stato così calcolato un indice di
arricchimento globale (GEI), come indice di CR. In base al valore medio di GEI,
abbiamo diviso i nostri pazienti in bassa (LCR) o alta (HCR) CR. Dati preliminari
mostrano come bassi livelli di CR aumentino il rischio relativo di sviluppare
AD sottolineando il potenziale ruolo protettivo dei fattori di arricchimento,
sui processi neurodegenerativi.
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