Il nostro laboratorio si pone l’obiettivo di comprendere le basi molecolari della plasticità sinaptica sia in condizioni fisiologiche sia patologiche. In particolare ci stiamo focalizzando sullo studio delle disfunzioni sinaptiche associate alle malattie neurodegenerative e neuroinfiammatorie, per identificare nuovi target terapeutici.

Attualmente portiamo avanti due progetti:

1. Studio del ruolo dei canali ASIC1a nella plasticità sinaptica ippocampale

Gli acid-sensing ion channel 1 (ASIC1) sono una tipologia di canali ionici largamente espressi nelle cellule del sistema nervoso. Il loro ruolo nella plasticità sinaptica fisiologica e patologica, però, non è ancora totalmente conosciuto. Nei nostri recenti lavori abbiamo studiato come tali canali abbiano un ruolo importante in forme specifiche di plasticità nell’area CA1 dell’ippocampo, e abbiamo dimostrato che gli ASIC1a sono coinvolti nello sviluppo di alcune forme di Long-Term Depression (LTD) mediate dai recettori metabotropici del glutammato e dai recettori NMDA in questa regione cerebrale. Inoltre abbiamo dimostrato come tali canali siano coinvolti nelle alterazioni della plasticità sinaptica mediate dalla β-amiloide utilizzando modelli in vitro e topi transgenici di Alzheimer. Le nostre attuali ricerche sono focalizzate sullo studio di modelli murini in vitro della Malattia di Alzheimer e della Sclerosi Multipla, con l’obiettivo di comprendere il ruolo di questi canali nelle diverse alterazioni che inficiano la funzionalità delle sinapsi in queste malattie.

2. Il ruolo del Sistema del Complemento nella Sclerosi Multipla

Il Sistema del Complemento svolge un ruolo attivo nell’insorgenza della sclerosi multipla: alcune proteine del sistema immunitario, infatti, inducono un danno fisico alle cellule che producono mielina. Dai nostri precedenti lavori è emerso inoltre come il modello murino di experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) sia associato alla disfunzione sinaptica e alla perdita delle sinapsi a causa della produzione di alcune citochine infiammatorie. Diversi studi hanno dimostrato che la via classica del complemento svolge un ruolo centrale nel processo fisiologico di sfoltimento delle sinapsi, uno step importante che consente la corretta formazione delle connessioni e dei circuiti neuronali. Tale processo viene riattivato durante l’invecchiamento, la neurodegenerazione e l’infiammazione, ed è dunque possibile ipotizzare che tale riattivazione avvenga anche nello sviluppo della Sclerosi Multipla. Alcune evidenze hanno mostrato come nei pazienti affetti da questa malattia neurodegenerativa aumenti la produzione delle proteine del complemento C1q e C3, che tendono ad accumularsi nelle sinapsi dell’ippocampo. I nostri attuali studi mirano a comprendere il coinvolgimento della via di segnale del complemento C1q-C3 nelle alterazioni della trasmissione e della plasticità sinaptica di ippocampo nel modello EAE. Per questa linea di ricerca il nostro gruppo di lavoro è in stretta collaborazione con il team del Professore Graham Collingridge dell’Università di Toronto.

Selected Publications

Nisticò R, Salter E, Nicolas C, Feligioni M, Mango D, Bortolotto ZA, Gressens P, Collingridge GL, Peineau S. Synaptoimmunology – roles in health and disease. Mol Brain. 2017 Jun 20;10(1):26. PubMed Full Text

Mango D, Braksator E, Battaglia G, Marcelli S, Mercuri NB, Feligioni M, Nicoletti F, Bashir ZI, Nisticò R. Acid-sensing ion channel 1a is required for mGlu receptor dependent long-term depression in the hippocampus. Pharmacol Res. 2017 May;119:12-19. PubMed

Mango D, Nisticò R. Acid-Sensing Ion Channel 1a Is Involved in N-Methyl D-Aspartate Receptor-Dependent Long-Term Depression in the Hippocampus. Front Pharmacol. 2019 May 21;10:555. PubMed Full Text