FGF2, segnali del calcio e controllo della migrazione in neuroni GnRH-1 immortalizzati

Il sistema neuroendocrino GnRH-1 è costituito da un numero piuttosto esiguo di cellule (poche migliaia nei primati) che formano un rete diffusa di neuroni distribuiti nella regione preottica dell'ipotalamo. Nei mammiferi tali neuroni originano dal placode olfattivo e successivamente migrano in modo tangenziale lungo le fibre nervose dei neuroni olfattivi, vomeronasali e del nervo terminale fino a raggiungere l'encefalo, portandosi nell'ipotalamo anteriore. La migrazione avviene in tre ambienti con caratteristiche chimico-fisiche differenti: il compartimento nasale, la giunzione nasale-proencefalica, il proencefalo basale. Quando i neuroni GnRH-1 raggiungono la destinazione finale si staccano dalle fibre guida ed estendono i loro assoni all'eminenza mediana riversando l'ormone nella rete portale ipotalamo-ipofisaria grazie alla quale il decapeptide raggiunge l'adenoipofisi che è stimolata a produrre e rilasciare le gonadotropine -LH ed FSH- le quali, attraverso il circolo sistemico, raggiungono le gonadi e ne stimolano la funzione. Il processo di migrazione neuronale è guidato e modulato da numerosi fattori: molecole coinvolte nelle interazioni con la superficie cellulare (recettori, molecole di adesione, molecole della matrice extracellulare) e molecole secrete (neurotrasmettitori, peptidi, sostanze chemoattraenti e chemorepellenti) che agiscono direttamente sui neuroni migranti o indirettamente sugli assoni dei neuroni olfattivi che rappresentano il binario su cui migrano le cellule. La corretta migrazione neuronale e, quindi, l'adeguato funzionamento di questo sistema è di estrema importanza per garantire la competenza riproduttiva dei vertebrati superiori; il suo non corretto funzionamento può essere alla base di diverse patologie, fra cui la Sindrome di Kallmann. In alcuni lavori è stata osservata una stretta dipendenza della migrazione dai segnali del calcio mediata da canali del calcio voltaggio-dipendenti; inoltre, dal 2008, in studi condotti nel nostro laboratorio è emerso anche un possibile coinvolgimento di alcuni canali appartenenti alla famiglia TRP, in particolar modo TRPC. In questo lavoro abbiamo cercato di comprendere meglio i meccanismi che determinano la migrazione utilizzando la linea immortalizzata GN11 derivata dai neuroni GnRH-1. In particolare, abbiamo focalizzato l'attenzione sul ruolo del fattore neurotrofico FGF2 nell'indurre la migrazione dei neuroni GN11 e se in questo processo fossero implicati i segnali del calcio attraverso un meccanismo TRPC-dipendente. Per chiarire questi aspetti abbiamo utilizzato l'EGTA per chelare il calcio extracellulare, il BAPTA-AM per chelare il calcio intracellulare e l'agente farmacologico SKF-96365, un bloccante aspecifico dei canali TRPC in modo da individuare la presenza di un meccanismo TRPC-dipendente nella migrazione delle cellule GN11 indotta dall'FGF2. Dai risultati è emerso che l'FGF2 stimola non solo la motilità casuale ma anche la chemiotassi dei neuroni GN11 in maniera dose-dipendente; questo effetto dipende dall'attivazione dei canali TRPC. I dati ottenuti forniscono una prima indicazione del fatto che i segnali di calcio, di cui questi canali sono i responsabili, hanno una ruolo nella migrazione delle cellule GN11 indotta dal fattore di crescita FGF2.