Introduzione e scopo del lavoro:
La differenziazione neuronale è un evento fondamentale nello
sviluppo del sistema nervoso. Una delle tappe cruciali di questo
processo è rappresentata dalla crescita dei processi neuritici, dal
loro orientamento e dalla corretta formazione delle connessioni
sinaptiche. Questi processi sono guidati da segnali positivi
(permissivi o attrattivi) e negativi (inibitori o repulsivi)
provenienti dall'ambiente extracellulare. Questi segnali possono
essere molecole della matrice extracellulare, della superficie di
altre cellule o fattori diffusibili. Il gruppo di ricerca con il
quale ho collaborato per lo svolgimento di questa tesi ha affrontato
da diversi anni lo studio del ruolo di fattori neurotrofici che
possono essere molecole della matrice extracellulare, della
superficie di altre cellule o fattori diffusibili. La nostra
attenzione si è concentrata sui fattori neurotrofici, classe
eterogenea di molecole in grado di promuovere la sopravvivenza ed il
differenziamento di specifiche popolazioni neuronali attraverso
l'attivazione di cascate intracellulari di trasmissione del segnale.
Nel laboratorio in cui ho svolto la tesi da anni si studiano le vie
attivate dal basic Fibroblast Growth Factor (bFGF).
Lo scopo del mio lavoro è stato quello di analizzare il ruolo delle
tre principali vie di secondi messaggeri attivati dal bFGF (via
della PLCγ, della MAPKK e della PI3K) nella generazione di segnali
di calcio, ed in particolare nell'ingresso di calcio dal mezzo
extracellulare. In una prima fase, l'analisi è stata effettuata a
livello del soma. Successivamente è stata estesa ai segnali attivati
dal fattore neurotrofico a livello dei neuriti ed in particolare del
cono di crescita, il fronte del neurite in avanzamento che
rappresenta la principale sede di ricezione e codificazione dei
segnali positivi e negativi che regolano il suo avanzamento ed
orientamento.
Materiali e metodi:
Come modello sperimentale sono state utilizzate colture primarie di
neuroni espiantati dal ganglio ciliare (GC), ottenuti da embrioni di
pollo allo stadio E7/E8. Si sono trattate le cellule con gli
inibitori delle tre vie in analisi (U73122, PD98059 e Wortmannina).
Si è valutata poi la variazione del calcio citosolico libero a
livello del soma. A livello dei neuriti e del cono di crescita si è
valutata la variazione dell'ampiezza dei segnali di Ca2+ indotta dal
bFGF.
Risultati e discussione:
A livello somatico l'ampiezza dei segnali di Ca2+ risulta essere
modulata solo dalla Wortmannina ma non dagli inibitori delle altre
vie, mentre la percentuale di cellule che danno risposta è
influenzata non solo dalla Wortmannina ma anche dall'U73122.
Strutture come neuriti e cono di crescita sono in grado di
rispondere alla stimolazione con bFGF con aumenti di calcio
citoplasmatico.