Recenti evidenze suggeriscono che nei mammiferi il sistema endocannabinoide (eCBs) rivesta un ruolo modulatorio sia nella neurogenesi embrionale che adulta, regolandone le diverse fasi. Anche se la maggior parte degli studi ha finora focalizzato l'attenzione sul recettore per i cannabinoidi di tipo 1 (CB1R), ricerche recenti condotte nei roditori sembrerebbero evidenziare un possibile ruolo del recettore di tipo 2 (CB2R) nella proliferazione di cellule staminali e progenitori neurali. Lo studio della neurogenesi adulta (NA) rappresenta un campo di ricerca in rapido avanzamento con ampie applicazioni in neuropatologia. Dati comparativi indicano che la NA è un fenomeno conservato nell'evoluzione dei vertebrati. La continua genesi di nuovi neuroni in discrete regioni del Sistema Nervoso Centrale (SNC) adulto è presente in anamni e amnioti, seppur con differenze nell'estensione e nel numero delle aree interessate. Mentre nei mammiferi la NA è principalmente confinata a due aree telencefaliche, la zona sottoventricolare (SVZ) e la zona sottogranulare dell'ippocampo (SGZ), nei pesci sono presenti nicchie neurogeniche altamente attive in tutto l'encefalo adulto, incluse le aree telencefaliche periventricolari. I pesci dunque, in particolare i teleostei, potrebbero rappresentare un'ottima alternativa ai mammiferi nello studio della NA. Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di studiare il ruolo dell'eCBs nella NA del pesce teleosteo Carassius Auratus (pesce rosso). Come prima cosa è stato condotto su esemplari adulti un trattamento di 24h con BrdU (i.p.) per mappare le cellule in attiva proliferazione sull'intera estensione encefalica. I risultati hanno evidenziato che la densità maggiore di cellule BrdU+ si trovava nel cervelletto, area coinvolta nel controllo del nuoto e nel sistema sensoriale della linea laterale. Un'ampia marcatura di cellule proliferanti è stata riscontrata anche nel rivestimento del ventricolo telencefalico centrale, particolarmente nella parte ventrale (omologa dell'SVZ dei mammiferi), e nei margini esterni del pallio dorsale, laterale e mediale (quest'ultimo omologo del SGZ dei mammiferi). Esperimenti di immunoistochimica condotti su sezioni di telencefalo hanno messo in evidenza una forte marcatura per CBR1 e CBR2 nelle suddette aree neurogeniche telencefaliche. Le cellule immunopositive avevano la tipica morfologia e localizzazione della glia radiale, che nei teleostei (da studi condotti su zebrafish in altri laboratori) sembrano avere almeno in parte il ruolo di cellule staminali e progenitori neurali. Esperimenti di doppia marcatura in immunofluorescenza condotti su pesci trattati con BrdU hanno di fatto evidenziato la presenza di cellule in attiva proliferazione (nucleo marcato con BrdU) tra le cellule CBR1 e CBR2-positive. Infine, la somministrazione di farmaci CB2R-specifici prima del trattamento con BrdU ha rivelato rispettivamente un aumento e una riduzione altamente significativi nel numero di cellule BrdU+ in seguito a stimolazione (agonista: JWH133) e blocco del recettore CB2R (antagonista: AM630), suggerendo che, come precedentemente dimostrato nei mammiferi, anche nei teleostei il CB2R è coinvolto nella proliferazione di cellule staminali e/o precursori neurali. Il quadro generale che emerge da questi risultati rafforza l'ipotesi che il sistema endocannabinoide svolga un ruolo cruciale nella neurogenesi.

neurogenesi adulta nel teleosteo C.auratus: impatto del sistema endocannabinoide sulla proliferazione delle cellule progenitrici neurali

PUGLIESE, MARIA LUCIA
2011/2012

Abstract

Recenti evidenze suggeriscono che nei mammiferi il sistema endocannabinoide (eCBs) rivesta un ruolo modulatorio sia nella neurogenesi embrionale che adulta, regolandone le diverse fasi. Anche se la maggior parte degli studi ha finora focalizzato l'attenzione sul recettore per i cannabinoidi di tipo 1 (CB1R), ricerche recenti condotte nei roditori sembrerebbero evidenziare un possibile ruolo del recettore di tipo 2 (CB2R) nella proliferazione di cellule staminali e progenitori neurali. Lo studio della neurogenesi adulta (NA) rappresenta un campo di ricerca in rapido avanzamento con ampie applicazioni in neuropatologia. Dati comparativi indicano che la NA è un fenomeno conservato nell'evoluzione dei vertebrati. La continua genesi di nuovi neuroni in discrete regioni del Sistema Nervoso Centrale (SNC) adulto è presente in anamni e amnioti, seppur con differenze nell'estensione e nel numero delle aree interessate. Mentre nei mammiferi la NA è principalmente confinata a due aree telencefaliche, la zona sottoventricolare (SVZ) e la zona sottogranulare dell'ippocampo (SGZ), nei pesci sono presenti nicchie neurogeniche altamente attive in tutto l'encefalo adulto, incluse le aree telencefaliche periventricolari. I pesci dunque, in particolare i teleostei, potrebbero rappresentare un'ottima alternativa ai mammiferi nello studio della NA. Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di studiare il ruolo dell'eCBs nella NA del pesce teleosteo Carassius Auratus (pesce rosso). Come prima cosa è stato condotto su esemplari adulti un trattamento di 24h con BrdU (i.p.) per mappare le cellule in attiva proliferazione sull'intera estensione encefalica. I risultati hanno evidenziato che la densità maggiore di cellule BrdU+ si trovava nel cervelletto, area coinvolta nel controllo del nuoto e nel sistema sensoriale della linea laterale. Un'ampia marcatura di cellule proliferanti è stata riscontrata anche nel rivestimento del ventricolo telencefalico centrale, particolarmente nella parte ventrale (omologa dell'SVZ dei mammiferi), e nei margini esterni del pallio dorsale, laterale e mediale (quest'ultimo omologo del SGZ dei mammiferi). Esperimenti di immunoistochimica condotti su sezioni di telencefalo hanno messo in evidenza una forte marcatura per CBR1 e CBR2 nelle suddette aree neurogeniche telencefaliche. Le cellule immunopositive avevano la tipica morfologia e localizzazione della glia radiale, che nei teleostei (da studi condotti su zebrafish in altri laboratori) sembrano avere almeno in parte il ruolo di cellule staminali e progenitori neurali. Esperimenti di doppia marcatura in immunofluorescenza condotti su pesci trattati con BrdU hanno di fatto evidenziato la presenza di cellule in attiva proliferazione (nucleo marcato con BrdU) tra le cellule CBR1 e CBR2-positive. Infine, la somministrazione di farmaci CB2R-specifici prima del trattamento con BrdU ha rivelato rispettivamente un aumento e una riduzione altamente significativi nel numero di cellule BrdU+ in seguito a stimolazione (agonista: JWH133) e blocco del recettore CB2R (antagonista: AM630), suggerendo che, come precedentemente dimostrato nei mammiferi, anche nei teleostei il CB2R è coinvolto nella proliferazione di cellule staminali e/o precursori neurali. Il quadro generale che emerge da questi risultati rafforza l'ipotesi che il sistema endocannabinoide svolga un ruolo cruciale nella neurogenesi.
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