Il deficit di NURR1 induce alterazioni comportamentali specifiche per sesso ed età

Journal of Neuroscience Research, 20 maggio 2022
Il deficit di NURR1 induce alterazioni comportamentali specifiche per sesso ed età

Le nostre ricercatrici del gruppo di Neurobiologia clinica proseguono gli studi sul deficit di NURR1, dimostrando che quest'ultimo induce alterazioni comportamentali specifiche per sesso ed età, e che il topo anziano deficitario per NURR1 può essere considerato un buon modello per lo studio della malattia di Parkinson e delle sue potenziali terapie. 

Francesca Montarolo^1,2,3, Serena Martire², Francesco Chiara⁴, Sarah Allegra⁴, Silvia De Francia⁴, Eriola Hoxha^1,5, Filippo Tempia^1,5, Marco Alfonso Capobianco^1,2, Antonio Bertolotto¹

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NURR1 è un fattore di trascrizione in grado di regolare la produzione di dopamina (DA). A livello periferico la DA contribuisce al controllo delle funzioni cardiovascolari, mentre nel sistema nervoso centrale rappresenta il principale neurotrasmettitore presente nei neuroni dopaminergici del mesencefalo (mDA) che controllano il movimento volontario e le emozioni. Alterazioni a carico del gene NURR1 sono implicate in disturbi neurologici/psichiatrici associati alla DA, tra cui il morbo di Parkinson. In passato, il topo maschio anziano deficitario per NURR1 è stato quindi proposto come modello di tale patologia, ma con risultati contrastanti.

Da diversi anni il gruppo di Neurobiologia clinica del NICO studia il ruolo di NURR1 nel comportamento murino, in collaborazione con il gruppo della Dr.ssa Silvia De Francia del Dipartimento di Scienze Cliniche e Biologiche dell'Università di Torino - AOU San Luigi Gonzaga Orbassano.

Di recente le nostre ricercatrici hanno dimostrato che il topo maschio giovane deficitario per NURR1 presenta diverse caratteristiche, tra cui iperattività ed impulsività, che lo rendono un buon modello per lo studio di patologie del neuro-sviluppo del bambino come la sindrome da deficit dell’attenzione e iperattività (ADHD).

In questo lavoro pubblicato sul Journal of Neuroscience Research e guidato dalla dr.ssa Francesca Montarolo, hanno invece valutato l’attività locomotoria spontanea, la coordinazione motoria, i livelli cerebrali e sierici di dopamina; i livelli di pressione sanguigna e la frequenza cardiaca del topo anziano deficitario di NURR1, focalizzandosi inoltre sul potenziale effetto del sesso.

Lo studio rivela che sia i maschi che le femmine sono caratterizzati da disturbi motori, caratteristici del morbo di Parkinson, oltre che da aumentati livelli cerebrali di DA e di frequenza cardiaca, mentre solo i maschi presentano iperattività, come già osservato per i giovani.

In conclusione, abbiamo dimostrato che il deficit di NURR1 induce alterazioni comportamentali specifiche per sesso ed età, e che il topo anziano deficitario per NURR1 può essere considerato un buon modello per lo studio della malattia di Parkinson e delle sue potenziali terapie. Tuttavia, sono necessari ulteriori studi per comprendere i meccanismi alla base dei fenomeni osservati.

Graphical abstract 

A - I topi maschi con una sotto-espressione di NURR1 (NURR1-KO) mostrano iperattività (aumento della distanza percorsa) al test “open field” rispetto ai topi maschi di controllo (WT).
B - I topi NURR1-KO, sia maschi che femmine, mostrano performance motorie ridotte al test “rota-rod” rispetto ai topi WT.
C - I topi NURR1-KO, sia maschi che femmine, hanno livelli cerebrali di DA più alti rispetto ai topi WT.
D - I topi NURR1-KO, sia maschi che femmine, hanno una frequenza cardiaca più elevata rispetto ai topi WT.

¹ Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi (NICO), Orbassano, Italy
² Neurology Department and Regional Referring Center of Multiple Sclerosis (CReSM), University Hospital San Luigi Gonzaga, Orbassano, Italy
³ Department of Molecular Biotechnology and Health Sciences, University of Turin, Turin , It aly
⁴ Department of Biological and Clinical Sciences, University of Turin, AOU San Luigi Gonzaga, Orbassano, Italy
⁵ Department of Neuroscience “Rita Levi Montalcini”, University of Turin, Turin, Italy