Gruppo guidato da Carola Eva
L’obiettivo della nostra ricerca è delineare il circuito neuronale che sottende l’ansia, la risposta allo stress e l’umore a livello cellulare e molecolare. Un secondo aspetto della nostra ricerca è volto a comprendere le differenze sessuali nel controllo del bilancio energetico.
2010-2020 NICO, i nostri 10 anni
Siamo particolarmente interessati al Neuropeptide Y (NPY) e ai suoi recettori (Npy1r e Npy5r), poiché molte delle molecole che regolano il comportamento emozionale e alimentare interagiscono con il sistema NPYergico nel sistema limbico e nell’ipotalamo.
Chiarire tali meccanismi biologici è fondamentale per una migliore comprensione dei processi patogenetici non solo di disturbi psichiatrici (disturbi d’ansia e da stress) ma anche di malattie metaboliche come l’obesità e il diabete di tipo 2, che colpisce oltre 100 milioni di persone nel mondo.
La comprensione di questi meccanismi è inoltre essenziale per lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici (farmacologici e non), per la prevenzione e la cura di queste patologie.
Per approfondire questo argomento: leggi il comunicato e la rassegna stampa 2012; è disponibile inoltre il video con l'intervista alla prof.ssa Eva.
Modelli sperimentali
NPY è ampiamente distribuito nel cervello ed esercita effetti sull’ansia, lo stress e consumo di etanolo simili a quelli dei modulatori positivi del recettore GABAA. Il nostro laboratorio ha alcuni modelli di topi knockout condizionali e di topi transgenici che ci permettono di identificare il ruolo dei recettori Npy1r e Npy5r nella regolazione del comportamento ansioso, dell’umore e delle funzioni neuroendocrine.
In accordo con queste linee di ricerca, abbiamo fornito prove genetiche sperimentali che i recettori limbici Npy1r sono necessari alla regolazione dell’ansia, dell’attività dell’asse ipotalamo-ipotesi-surrene (HPA) e del peso corporeo. In particolare, attraverso esperimenti di adozione, abbiamo dimostrato che i circuiti neuronali NPY/ Y1R nel sistema limbico sono obiettivi chiave della programmazione indotta dalla cura materna dell’ansia e dell’omeostasi energetica. Abbiamo intenzione di studiare ulteriormente la funzione del segnale mediato dal Npy1r negli effetti della cura materna sulla plasticità strutturale del sistema limbico.
Abbiamo anche dimostrato che i topi con l’ablazione condizionale del Npy1r limbico mostrano un’aumentata suscettibilità a una sindrome di tipo metabolico (MetS) in modo sesso dipendente. Ulteriori studi saranno indirizzati a comprendere se la modulazione estrogenica del sistema NPY nelle regioni limbiche e nell’ipotalamo possa contribuire alle differenze correlate al sesso nel mantenimento dell’omeostasi energetica. Difetti nei circuiti cerebrali che regolano questi processi potrebbero essere responsabili dei disturbi metabolici.
Progetti di ricerca
- topi con l’ablazione condizionale del gene di Npy1r nel sistema limbico: un modello sperimentale per studiare l’interazione gene-ambiente perinatale nella vulnerabilità allo stress e ai disturbi d’ansia.
- Ruolo dei Npy1r nei neuroni della corteccia orbito-frontale che co-esprimono Npy5r nell’inflessibilità comportamentale.
- Ruolo del sistema NPY- Npy1r nella differente vulnerabilità alla MetS nei due sessi.
Approcci metodologici
- Tecniche di gene targeting e DNA ricombinante.
- Analisi comportamentale (test per il comportamento ansioso e l’inflessibilità cognitiva, comportamento alimentare, memoria e sfera cognitiva, comportamento motorio e attività locomotoria).
- Modelli di topi knockout e transgenici.
- Analisi immunocitochimica , ibridazione in situ e analisi quantitativa nel sistema nervoso centrale con particolare attenzione a NPY, recettori per NPY, peptidi dello stress e dell’appetito, freni della plasticità (reti perineuronali).
- Dissezione con microscopio a laser.
- Analisi in vitro e in vivo dell’espressione di geni reporter.
- Manipolazioni farmacologiche dell’espressione genica e del comportamento.
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S&P BRAIN
Services and Products for preclinical proof of concepts
Il nostro spin off fornisce studi completi in vivo di proof-of-concept ad aziende farmaceutiche, biotecnologiche e di dispositivi medicali o a centri di ricerca.
Offre studi sperimentali di alta qualità che portino ai risultati attendibili necessari allo sviluppo della fase preclinica.
News
Rare Disease Day: le ricerche del NICO dedicate alla Sindrome X fragile
La sindrome dell’X-Fragile (FXS) è la principale causa monogenica di ritardo mentale di tipo ereditario, la seconda causa di disabilità intellettiva su base genetica dopo la sindrome di Down. A oggi non esiste né una cura né alcuna terapia approvata.
Le ricercatrici del gruppo NICO di Neuropsicofarmacologia stanno focalizzando i loro studi sul ruolo delle reti perineuronali (PNN).
Alterazioni nella formazione delle PNN sembrano infatti essere uno dei meccanismi alla base di diversi disordini del neurosviluppo: approfondire il loro studio ha l'obiettivo di individuare nuovi target terapeutici.
Il recettore NPY-Y1 controlla l'apprendimento spaziale e l'espressione delle reti perineuronali
Lo studio del nostro gruppo di Neuropsicofarmacologia - pubblicato su Neuropharmacology - suggerisce per la prima volta la presenza di un collegamento funzionale tra trasmissione NPY-Y1R e reti perineurali, un link funzionale che può svolgere un ruolo chiave nel controllo dell'eccitabilità dell’ippocampo dorsale e delle funzioni cognitive da esso regolate.
Le differenze di sesso influenzano l'impatto della manipolazione genica sul metabolismo e sul comportamento
Cervello e ormoni gonadici interagiscono nel controllare le funzioni metaboliche e comportamentali in modo sesso-dipendente. Tuttavia, la maggior parte della ricerca neuroscientifica traslazionale relativa a modelli animali di disturbi endocrini e psichiatrici viene spesso condotta solo su soggetti maschi.
In questa review le nostre ricercatrici del gruppo di Neuropsicofarmacologia suggeriscono come una maggiore conoscenza di tali differenze sia utile per lo sviluppo di terapie più mirate per una varietà di disturbi legati al sesso, come la sindrome metabolica, l’osteoporosi e la dipendenza da etanolo.
Maschi e femmine: uno studio sui meccanismi che regolano le differenze sessuali dell’attività cerebrale
Le differenze di sesso influenzano il cervello, il comportamento, le funzioni metaboliche e contribuiscono alla vulnerabilità alle malattie. Tuttavia, i meccanismi alla base delle differenze sessuali dell'attività cerebrale sono ancora poco noti.
Le nostre ricercatrici del gruppo di Neuropsicofarmacologia hanno analizzato l'inattivazione condizionale del gene Npy1r nei topi, osservando che induce differenze legate al sesso delle funzioni metaboliche e comportamentali.
SCOPERTE NELL’IPOTALAMO LE TRACCE DELLA MEMORIA
Lo studio pubblicato su Neuron scalfisce il dogma che colloca principalmente nell’ippocampo la formazione dei ricordi.
È possibile attivare o bloccare l’espressione della paura controllando selettivamente i neuroni ipotalamici che producono ossitocina. La scoperta di un team di ricerca europeo, rappresentato in Italia da noi del NICO – Università di Torino. Comprendere i circuiti nervosi che sottendono la memoria della paura può aiutare nel trattamento di disordini psichiatrici come l’ansia, in cui la paura si trasforma da risorsa per la sopravvivenza a fenomeno patologico.