Caratterizzazione del sottotipo dei recettori metabotropici per il glutammato (mGlu) del gruppo II responsabili dell’incremento dei fattori neurotrofici (GDNF e BDNF) nel cervello di topo e analisi funzionale di tale incremento

Progetto: Research project

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Precedentemente abbiamo evidenziato che il trattamento con LY379268, un agonista dei recettori mGlu2/3, determina un incremento del fattore neurotrofico derivato dalla glia (GDNF) a livello dello striato e del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) a livello della corteccia cerebrale e della formazione ippocampale. Questi dati ci hanno suggerito che precedenti azioni neuroprotettive e trofiche osservate dopo trattamento con agonisti dei recettori mGlu2/3 possono essere mediate dal GDNF e dal BDNF. Nel presente progetto intendiamo ulteriormente caratterizzare gli effetti dei recettori mGlu2/3 sulla espressione del GDNF e BDNF sia identificando il sottotipo recettoriale coinvolto sia verificando le risposte funzionali dell’incrementato livello del GDNF e del BDNF. Utilizzando topi knockout per i recettori mGlu3 o mGlu2 come primo obiettivo sarà determinato quale dei due sottotipi recettoriali è responsabile dell’incremento del GDNF e del BDNF. Successivamente, per verificare se l’osservato incremento del GDNF nello striato è seguito dal rilascio di GDNF e dall’attivazione del suo recettore c-ret saranno valutati i livelli di fosforilazione sia del c-Ret che di segnali intracellulari come ERK1/2 e AKT nello striato e nella sostanza nigra. Analogamente per il BDNF saranno valutati i livelli di fosforilazione del suo recettore trkB e dei segnali intracellulari come ERK1/2, PI-3K and PLC e CREB. Lo studio degli effetti degli agonisti dei recettori mGlu sulla espressione del GDNF e BDNF sarà esteso anche al recettore mGlu7 mediante l’uso di un agonista selettivo (AM082) e di topi knockout.

Layman's description

Nel presente progetto, basati sui recenti avanzamenti della farmacologia, degli aspetti funzionali dei recettori mGlu, particolarmente dei recettori mGlu2/3, e della disponibilità di modelli knockout noi intendiamo:1) Identificare quale sottotipo dei recettori mGlu del gruppo II è coinvolto nella regolazione del GDNF e del BDNF;2) Esaminare se l’osservato incremento del GDNF e del BDNF è seguito dall’attivazione sia dei recettori specifici e sia di segnali intracellulari coinvolti nel meccanismo di neuroprotezione;3) Estendere al recettore mGlu7 lo studio degli effetti degli agonisti dei recettori mGlu sulla espressione del GDNF e del BDNF;Obiettivo 1 –In questa indagine intendiamo caratterizzare il ruolo individuale svolto dai recettori mGlu2 e mGlu3 sull’incremento di BDNF e GDNF, che precedentemente era stato evidenziato usando il trattamento con l’agonista LY379268, un agonista ortosterico misto dei recettori mGlu2/3 che non distingue i due recettori. Recentemente Corti et al. (2007), usando topi knockout per il recettore mGlu3 e mGlu2, hanno riportato che l’attivazione selettiva del recettore mGlu3 è neuroprotettiva nel modello di PD, mentre inaspettatamente l’attivazione selettiva del recettore mGlu2 è neurotossica. Pertanto, utilizzando topi knockout specifici, forniti dall’unità coordinate, intendiamo determinare quale dei due sottotipi recettoriali sono responsabili dell’incremento del GDNF nello striato e del BDNF nella corteccia cerebrale e nella formazione ippocampale. Nei topi knockout per il recettore mGlu3 saranno valutati i livelli basali del GDNF o del BDNF e la capacità del trattamento con LY379268 di incrementare i fattori neurotrofici sia come RNAm (ibridazione in situ e RT-PCR) che come proteina (western blotting). Allo stesso modo, per dimostrare o escludere che l’attivazione del recettore mGlu2 è coinvolto nella regolazione del GDNF e/o BDNF saranno valutati i livelli di RNAm e proteine dei fattori neurotrofici esaminati, utilizzando topi knockout per il recettore mGlu2 trattati con LY379268. Per le varie indagini di questo obiettivo useremo le stesse condizioni sperimentali che precedentemente hanno permesso di dimostrare l’incremento di GDNF e BDNF dopo trattamento con LY379268. Nell’insieme lo studio permetterà anche una correlazione tra l’osservata neuroprotezione in modelli murini di PD (Corti et al., 2007), mediata dall’attivazione selettiva del recettore mGlu3, e l’incremento di GDNF nello striato. Obiettivo 2 –Una volta definito quale dei recettori mGlu del gruppo II è coinvolto nella regolazione del GDNF andremo ad esaminare se l’incremento del GDNF è seguito dall’attivazione del suo recettore (c-ret) e di alcuni correlati segnali intracellulari. Le funzioni del GDNF sono mediate da multicomponenti recettoriali che comprendono il recettore transmembrana c-RET tirosinchinasi, che trasduce le segnalazioni del GDNF, e componenti ligando-recettore accoppiato al glicosil inositolofosfato o recettori-per il GDNF (GFR)(Baloh et al., 2000; Trupp et al., 1998). Nel topo adulto, il recettore c-RET è espresso nei neuroni dopaminergici della sostanza nigra mentre il GDNF è presente nello striato (Trupp et al., 1996; Trupp et al., 1997). L’espressione del GDNF in cellule striatali bersaglio ha suggerito delle azioni del GDNF sui neuroni dopaminergici attraverso il suo trasporto retrogrado dagli assoni al corpo cellulare nella sostanza nigra. L’azione del GDNF a livello delle terminazioni assonali attiva sia il recettore sia effettori di segnalazioni intracellulari come la serina treoninachinasi (AKT), e le chinasi r
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/07 → …