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Studio Unimore su sviluppo ippocampo pubblicato sulla rivista scientifica Neuron

Ricercatori Unimore – Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia e colleghi americani dell’Università della California San Diego (UCSD) hanno recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Neuron uno studio dedicato al microRNA 101, un piccolo RNA regolatore, cruciale per lo sviluppo dell’ippocampo, la regione cerebrale che permette di codificare e recuperare i ricordi. 

La ricerca, condotta per Unimore dai proff. Giuseppe Biagini, Giulia Curia e Michele Zoli del Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze, nasce nell’ambito delle attività del Centro interdipartimentale di Neuroscienze e Neurotecnologie di Unimore, diretto dal prof. Michele Zoli, che nel suo complesso raggruppa alcune decine di docenti, clinici, tecnici e giovani non strutturati attivi presso l’Ateneo emiliano.

Lo studio dal titolo “MicroRNA-101 Regulates Multiple Developmental Programs to Constrain Excitation in Adult Neural Networks” apre nuovi scenari per la comprensione dei sofisticati meccanismi dello sviluppo ippocampale e, in prospettiva, per la formulazione di terapie per le malattie neuropsichiatriche che nascono da alterazioni di tale sviluppo (schizofrenia, DSA disturbi dello spettro autistico, epilessia).

La formazione dei circuiti dell’ippocampo è dovuta, infatti, alla progressiva maturazione delle connessioni tra neuroni. I circuiti neuronali possono operare in modo efficace solo entro certi limiti di eccitazione ed inibizione, che vengono fissati durante cosiddetti periodi “critici” dello sviluppo. Un loro sbilanciamento nei primi anni di vita è ritenuto essere alla base dello sviluppo di importanti patologie umane sia neurologiche che psichiatriche.

Lo studio dell’equipe Unimore/UCSD ha dimostrato il ruolo chiave giocato dal microRNA-101 (miR-101), in grado di regolare in parallelo l’espressione di diversi geni determinando il bilanciamento del rapporto tra segnali inibitori ed eccitatori e quindi la maturazione del circuito ippocampale. L’analisi in vivo ha rilevato come l’attività del miR-101 sia essenziale, in quanto una sua diminuzione comporta notevoli conseguenze funzionali, comprendenti sia una diminuita soglia a stimoli epilettogeni sia deficit cognitivi di apprendimento e memorizzazione.

“I nostri risultati – commenta la prof.ssa Giulia Curia di Unimore – indicano che specifici regolatori molecolari globali, come il miR-101, hanno un ruolo cruciale in periodi critici dello sviluppo del cervello. Come sottolineato nel commentary che la rivista ha dedicato al lavoro, lo studio di Neuron è il primo a dimostrare che un miR cerebrale possa orchestrare una risposta complessa cruciale per la maturazione dei circuiti neuronali identificando i suoi molteplici geni bersaglio”.

“Sono dati – aggiunge il prof. Giuseppe Biagini di Unimore – che aprono nuove prospettive sia per lo studio fisiologico e patologico dei circuiti ippocampali sia per identificare nuovi bersagli farmacologici in gravi malattie neurologiche e psichiatriche che nascono da anomalie di sviluppo ippocampale; penso in particolare al caso dell’epilessia farmaco-resistente e dell’autismo“.

Primo autore del lavoro è il dott. Giordano Lippi, giovane ricercatore partito da Unimore, dove ha conseguito la laurea in Biotecnologie medico-farmaceutiche ed il dottorato in Medicina Molecolare e Rigenerativa, sotto la supervisione del prof. Zoli ed attualmente lavora presso l’Università della California San Diego.

Referenze

Titolo: “MicroRNA-101 Regulates Multiple Developmental Programs to Constrain Excitation in Adult Neural Networks” Neuron. 2016 Dec 21;92(6):1337-1351. doi: 10.1016/j.neuron.2016.11.017.

Autori: Lippi G, Fernandes CC, Ewell LA, John D, Romoli B, Curia G, Taylor SR, Frady EP, Jensen AB, Liu JC, Chaabane MM, Belal C, Nathanson JL, Zoli M, Leutgeb JK, Biagini G, Yeo GW, Berg DK.

 

Giuseppe Biagini

Professore Associato di Fisiologia presso il Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze di Unimore. Attualmente coordinatore del Corso di Dottorato di Ricerca in Medicina Clinica e Sperimentale, dirige il Laboratorio di Epilettologia Sperimentale. Ha pubblicato 90 articoli scientifici su riviste internazionali, vari capitoli di libro ed altri articoli su riviste scientifiche nazionali.

 

Giulia Curia

Professore Associato di Fisiologia presso il Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze di Unimore dal 2014. Ha conseguito la Laurea in Scienze Biologiche nel 1999 e il Dottorato di Ricerca in Fisiologia nel 2004, entrambi presso l’Università degli Studi di Milano. Ha svolto due periodi di ricerca all’estero: presso la McGill University, a Montreal in Canada, dal 2005 al 2008, e presso la University of Washington, a Seattle negli USA, dal 2009 al 2010. Nel 2010 vince un programma di “Rientro dei Cervelli” per cui si trasferisce presso l’ateneo modenese-reggiano. Giulia Curia è autore di 1 capitolo di libro, 26 articoli e 10 abstract pubblicati su riviste scientifiche internazionali che utilizzano il sistema di revisione tra pari e indicizzati nei maggiori database internazionali.

 

Michele Zoli

Professore ordinario di Fisiologia presso il Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze di Unimore dal 2004. Ha conseguito la Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1983 e la Specialità in Endocrinologia nel 1986, entrambe presso l’Università di Modena. Ha trascorso periodi di ricerca all’Istituto Karolinska di Stoccolma (1984) e all’Istituto Pasteur di Parigi (1990-1998). Ha ricoperto una cattedra di eccellenza presso la Scuola Normale Superiore di Lione (2006-2008). E’ attualmente coordinatore del Dottorato di ricerca in Neuroscienze e direttore del Centro Interdipartimentale di Neuroscienze e Neurotecnologie di Unimore.