Sviluppo e patologia del cervello

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Gruppo guidato da Alessandro Vercelli

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Studiamo lo sviluppo del sistema nervoso centrale dall'embrione all’anziano, e alcuni meccanismi neurobiologici e percorsi molecolari comuni che guidano lo sviluppo normale ma che possono portare alla neurodegenerazione. In particolare, stiamo studiando corteccia cerebrale, retina e midollo spinale, e l'organizzazione delle vie visive, motorie e somatosensitive.

Siamo interessati alle vie molecolari che portano alla genesi e alla morte delle cellule neuronali, sia durante lo sviluppo, sia in modelli sperimentali di ischemia cerebrale transitoria o permanente (infarto cerebrale), di glaucoma acuto e cronico, nell'epilessia, nelle malattie del motoneurone e nel morbo di Alzheimer. Infine, valutiamo il ruolo immunomodulatorio, neuroprotettivo e stimolante la crescita assonale delle cellule staminali.

Il nostro gruppo di ricerca collabora con aziende biotecnologiche allo scopo di sviluppare strategie innovative per curare le malattie del sistema nervoso.

Nello specifico, la nostra ricerca si propone di studiare:

  • I blocchi strutturali e funzionali della corteccia cerebrale e i loro circuiti, come substrato per le attività del cervello ed entità che possono essere alterate in diverse malattie congenite e degenerative.
  • I meccanismi di morte neuronale durante lo sviluppo e la malattia. Abbiamo studiato eccitotossicità, autofagia e stress ossidativo indotto in diversi modelli di malattie umane. Esaminando in particolare il ruolo di una MAP-chinasi (JNK) nella morte neuronale, e con l'uso di inibitori specifici, abbiamo ottenuto una sua sostanziale prevenzione in modelli di ischemia cerebrale, malattia di Alzheimer ed epilessia, nonché nella prevenzione del dolore neuropatico. Studiamo inoltre i meccanismi che regolano la β-secretasi (BACE1), enzima chiave per la produzione di β amiloide (Aβ), il cui accumulo è il maggiore responsabile della demenza tipica della malattia di Alzheimer.
  • La neuroinfiammazione nell’infarto cerebrale, nella SLA (sclerosi laterale amiotrofica) e nella SMA (atrofia muscolare spinale).
  • L'integrazione delle cellule staminali neurali e dei progenitori neurali trapiantati nel cervello (malattia di Huntington) o nel midollo spinale (traumi midollari); le cellule staminali neurali e/o mesenchimali, come fonte di sostanze trofiche ed immunomodulanti per il trattamento di malattie neurodegenerative (tra cui SLA).
HuntingtonOnlus_logo

Per lo studio della malattia di Huntington abbiamo avviato una collaborazione con Huntington Onlus, la reta italiana della malattia di Huntington

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News

Disfunzioni mitocondriali: il filo rosso che unisce le malattie neurodegenerative

Producono l’energia necessaria per il sostentamento delle funzioni cellulari e hanno un ruolo chiave nel mantenere l’equilibrio  cellulare, e quindi nella protezione dei danni al DNA che possono determinare l’insorgenza di mutazioni e - in conseguenza - di uno stato patologico. Parliamo dei mitocondri, organelli di cui sono ricchi i tessuti nervosi colpiti nelle patologie degenerative, che necessitano di un grande apporto energetico.
Lo studio delle loro disfunzioni assume quindi un ruolo sempre più centrale nel capire dei meccanismi alla base delle patologie neurodegenerative e - come suggeriscono in questa review pubblicata su International Journal of Molecular Sciences le nostre ricercatrici del gruppo di Sviluppo e patologia del cervello, guidato dal prof. Vercelli - possono rappresentare nuovi promettenti target terapeutici. 

17 settembre 2020

Le cellule cerebrali non hanno più segreti: un software di realtà virtuale ne ricostruisce lo scheletro

Ha lavorato diversi anni in Arabia Saudita, al KAUST - King Abdullah University of Science and Techonology, ma da inizio 2020 è tornato in Italia per unirsi alla nostra squadra di Sviluppo e patologia del Cervello, guidata dal prof. Alessandro Vercelli. In questo che è il suo primo lavoro 'targato' NICO - Università di Torino, Corrado Calì ha sviluppato un nuovo framework basato sulla realtà virtuale (VR) per l'analisi di modelli tridimensionali di cellule cerebrali ricostruite da immagini di microscopia elettronica 3D.

7 luglio 2020

Malattia di Huntington: trapianto di neuroni umani prodotti in provetta

Neuroni umani trapiantati in un modello sperimentale di malattia di Huntington sono in grado di maturare e integrarsi nei circuiti nervosi dell’ospite, contribuendo a migliorare le prestazioni motorie degli animali malati. Lo dimostra lo studio pubblicato su Stem Cell Reports dai team di ricerca NICO guidati da Alessandro Vercelli e Annalisa Buffo, e realizzato con il laboratorio di Elena Cattaneo (Università di Milano) grazie al progetto PRIN 2013-2016 e al consorzio europeo NeuroStemcellRepair.

20 aprile 2020

Un nuovo bersaglio terapeutico per la SLA

Valeria Valsecchi e Marina Boido del nostro gruppo di Sviluppo e patologia del cervello hanno dimostrato che Nurr1, un fattore di trascrizione con un ruolo importante nel modulare il processo infiammatorio, potrebbe rallentare la patologia nelle sue fasi iniziali. Lo studio - pubblicato sulla rivista Disease Models and Mechanisms - e realizzato con i colleghi del gruppo di Neurobiologia clinica del Dott. Antonio Bertolotto e i clinici del Centro Regionale Esperto per la SLA guidato dal Prof. Adriano Chiò, dimostra per la prima volta che i livelli di espressione di Nurr1 sono aumentati nel sangue dei pazienti affetti da SLA.

31 marzo 2020