Sviluppo di dispositivi nano/microingegnerizzati per applicazioni in modelli patologici del sistema nervoso periferico (ENGInerve)
2023 – 2025 | PRIN Ministero della Ricerca
Stefania Raimondo, PI UNITO Unit
Ilaria Tonazzini, CNR Pisa, Italia;
Simona Daniele, Università di Pisa, Italia
Il progetto ENGInerve mira alla fabbricazione e alla validazione di dispositivi nano/microingegnerizzati, per consentire la crescita di neuroni polarizzati del sistema nervoso periferico in un ambiente morbido (biomimetico) e per stimolarli con stimoli di tipo sensoriale (dispositivo attivo). I dispositivi combineranno una modulazione di segnali topografici, proprietà meccaniche e stimoli elettromeccanici attivi. I nostri dispositivi saranno implementati per fornire stimoli meccano-sensoriali controllati alle cellule tramite: chip a onde acustiche di superficie (stress di taglio) o materiali piezoelettrici (stimoli elettrici o meccanici). Questi dispositivi saranno in grado di riprodurre in vitro l’ambiente in vivo dei neuroni periferici, consentendone l’adeguata indagine o rigenerazione in condizioni patologiche rilevanti.
Perfezioneremo i nostri dispositivi:
– come piattaforme per studiare in vitro il comportamento a livello molecolare dei neuroni periferici in caso di disturbo dello sviluppo neurologico (DSN)
– come scaffold per la riparazione dei nervi periferici lesionati e la stimolazione della loro intrinseca capacità rigenerativa.
Intestino e sistema neuromuscolare: indagare l’impatto del microbiota sulla rigenerazione nervosa e la reinnervazione muscolare dopo lesione del nervo periferico (Gut-NeuroMuscle)
2023 – 2025 | PRIN Ministero della Ricerca
Giulia Ronchi, PI
co-PI Matilde Cescon, Dipartimento di Medicina Molecolare, Università degli Studi di Padova
Le lesioni ai nervi periferici possono causare deficit sensoriali e motori, con un recupero spesso parziale nonostante le terapie disponibili. Studi recenti suggeriscono che il microbiota intestinale giochi un ruolo nei processi di guarigione tissutale, ma il suo legame con il sistema nervoso periferico (PNS) è ancora poco studiato.
In collaborazione con la Prof.ssa Matilde Cescon (Università di Padova), il progetto esplora come il microbiota intestinale influenzi la rigenerazione nervosa e la reinnervazione muscolare in seguito a una lesione traumatica del nervo mediano. Dati preliminari mostrano che topi germ-free sviluppano nervi periferici ipermielinizzati, giunzioni neuromuscolari immature e atrofia muscolare.
Utilizzando un modello murino trattato con antibiotici ad ampio spettro per indurre una disbiosi, verrà analizzato il ruolo del microbiota nella degenerazione Walleriana, nell’atrofia muscolare e nella rigenerazione nervosa.
Le strategie terapeutiche per correggere la disbiosi intestinale e favorire la rigenerazione includono: i) metaboliti derivati dal microbiota, ii) probiotici arricchiti in ceppi benefici, iii) prebiotici.
Questo studio mira a svelare i meccanismi fondamentali dell’asse microbiota-PNS e a gettare le basi per lo sviluppo di terapie innovative basate sul microbiota per il trattamento delle lesioni dei nervi periferici.
Nuove prospettive sul mantenimento della mielina e sulla rigenerazione dei nervi periferici: il ruolo di Beclin1
2023 – 2025 | PRIN-PNRR 2022 Ministero della Ricerca
PI: Prof.ssa Matilde Cescon (University of Padova) – Co-PI: Giulia Ronchi
Le lesioni ai nervi periferici e le neuropatie comportano spesso disabilità permanenti a causa di una rigenerazione incompleta e infiammazione cronica. Le cellule di Schwann (SC), fondamentali per la produzione di mielina e il supporto degli assoni, adottano un fenotipo di riparazione dopo una lesione, essenziale per la rigenerazione nervosa.
Questo progetto studia il ruolo della proteina Beclin-1, regolatore chiave di autofagia e traffico endosomiale, nella funzione delle SC. Dati preliminari mostrano che la sua delezione di Beclin-1 nelle SC causa grave demielinizzazione, alterazioni trascrizionali e sviluppo nervoso compromesso, indicando questi processi come potenziali target terapeutici.
Analizzeremo il ruolo di Beclin-1 nel mantenimento della mielina e nella plasticità delle SC attraverso colture primarie di SC con delezione di Becn1 e un modello murino con delezione inducibile e specifica del gene Becn1 nelle SC.
I risultati mirano a identificare nuove strategie per potenziare la rigenerazione nervosa e affrontare bisogni clinici ancora insoddisfatti nella riparazione dei nervi periferici.
