MECCANISMI INTRACELLULARI SUCCESSIVI ALL' ATTIVAZIONE DI SPECIFICI RECETTORI A LIVELLO DELLE CELLULE MUSCOLARE LISCE INTESTINALI

Progetto: Research project

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Dal momento che alterazioni nella funzionalità nel sistema nervoso enterico possano essere alla base dei cambiamenti della motilità intestinale osservati in alcuni stati patologici (infiammazione, costipazione cronica, colite ulcerosa), con la presente ricerca ci proponiamo di studiare ed analizzare, in preparati allestiti in vitro, il ruolo di diversi neurotrasmettitori nel controllo dell’attività meccanica ed elettrica dell’intestino di topo. Il topo, infatti, al momento, è diventato un modello sperimentale importante per lo studio della motilità gastrointestinale dal momento che, grazie all’ ingegneria genetica e alle tecniche ricombinanti sono a disposizione una grande varietà di mutanti. Nostri precedenti studi, hanno caratterizzato l’attività elettrica e meccanica di diversi tratti del canale alimentare di topo evidenziando un ruolo importante nel controllo di tali porzioni svolto da NO, ATP e PACAP. Si mira, pertanto, a meglio caratterizzare gli effetti indotti da tali messaggeri chimici sull’attività elettrica spontanea e su quella meccanica nelle diverse porzioni del canale alimentare e di evidenziarne il loro ruolo come neurotrasmettitori o neuromodulatori. Considerando, inoltre, che ciascun neurotrasmettitore può espletare la propria azione, tramite diversi tipi di recettori, ognuno dei quali accoppiato ad un ben preciso meccanismo di trasduzione intracellulare, ci si propone di identificare, anche, i tipi di recettori coinvolti nelle diverse risposte analizzate; ed ancora, servendosi di bloccanti e di attivatori dei canali ionici, di farmaci in grado di inibire la sintesi di messaggeri intracellulari, sarà determinato il meccanismo biochimico di trasduzione accoppiato ad ogni recettore. Inoltre, particolare attenzione sarà data ai meccanismi che consentono di modificare la concentrazione di calcio intracellulare che porterà alla variazione di distinte conduttanze ioniche e quindi alla risposta muscolare (eccitazione od inibizione).
Gli obiettivi di tale ricerca saranno quindi:
- l’analisi elettrofisiologica del comportamento della muscolatura liscia in diversi preparati e delle eventuali differenze funzionali tra animali normali e altri in cui, geneticamente, sono stati indotti diversi stati patologici;
- l’analisi del ruolo svolto e del meccanismo d’azione di diversi mediatori chimici gastrointestinali nelle vie inibitorie ed eccitatorie nonadrenergiche, noncolinergiche.
- l’identificazione delle possibili interazioni tra peptidi intestinali, neurotrasmettitori classici ed NO.
Tale ricerca prevede:
- l’uso di tecniche di registrazione dell’attività meccanica in vitro di segmenti e di strips di muscolatura liscia del canale alimentare. I segmenti interi saranno montati in un bagno d’organo orizzontale per la registrazione sia della pressione endoluminale (espressione dell’attività meccanica della muscolatura circolare) che della tensione isometrica (espressione dell’attività meccanica della muscolatura longitudinale). Tale approccio sperimentale, permette di studiare la funzione muscolare in condizioni nelle quali sono escluse le influenze di fattori estrinseci, ma il muscolo funziona in modo analogo alle sue condizioni in vivo. Le strips di muscolatura circolare o longitudinale saranno montate in un bagno per organo verticale, al fine di analizzare separatamente le risposte dei due strati muscolari.
- l’uso di tecniche elettrofisiologiche (derivazione microelettrodica intracellulare) per la registrazione dei potenziali di membrana assoluti, dell’attività elettrica spontanea e delle risposte alla stimolazione di campo nei tessuti innervati, nonché delle risposte evocate dai diversi trattamenti sperimentali. L’attività elettrica intracellulare sarà rilevata con l’utilizzo di micropipette di vetro, riempite con KCl. Il preparato sarà posto in una particolare vaschetta,”a compartimenti” di Abe-Tomita”, che conse

Layman's description

Con la presente ricerca ci si propone di studiare ed analizzare, in preparati allestiti in vitro, il ruolo dei diversi neurotrasmettitori nella dell’attività meccanica ed elettrica di diversi segmenti dell’intestino di topo. Il topo, infatti, al momento, è diventato un modello sperimentale importante per lo studio della motilità gastrointestinale dal momento che, grazie all’ ingegneria genetica e alle tecniche ricombinanti sono a disposizione una grande varietà di mutanti. Nostri precedenti studi, hanno evidenziato che l’attività elettrica intracellulare del colon di topo è caratterizzata da iperpolarizzazioni spontanee di origine neurale, e che la stimolazione elettrica dell’innervazione intrinseca genera una transitoria iperpolarizzazione; si mira, pertanto, a meglio caratterizzare sia l’attività elettrica che quella meccanica di tale regione ed ad analizzare le risposte indotte dalla stimolazione nervosa e da diversi farmaci agonisti ed antagonisti del sistema nervoso enterico. Inoltre, la nostra indagine sarà estesa alle altre porzioni del tratto gastrointestinale ed in particolare analizzeremo anche l’intestino tenue e lo stomaco che presentano una attività elettrica spontanea caratterizzata dalla presenza di ritmiche oscillazioni del potenziale di membrana (onde lente) che possono essere modificate in durata e frequenza dai diversi neurotrasmettitori analizzati. Considerando, inoltre, che ciascun neurotrasmettitore può espletare la propria azione, tramite diversi tipi di recettori, ognuno dei quali accoppiato ad un ben preciso meccanismo di trasduzione intracellulare, ci si propone di identificare, anche, i tipi di recettori coinvolti nelle diverse risposte analizzate; ed ancora, servendosi di bloccanti e di attivatori dei canali ionici, di farmaci in grado di inibire la sintesi di messaggeri intracellulari, sarà determinato il meccanismo biochimico di trasduzione accoppiato ad ogni recettore. Inoltre, particolare attenzione sarà data ai meccanismi che consentono di modificare la concentrazione di calcio intracellulare che porterà alla variazione di distinte conduttanze ioniche e quindi alla risposta muscolare (eccitazione od inibizione).
Gli obiettivi di tale ricerca saranno quindi:
- l’analisi elettrofisiologica del comportamento della muscolatura liscia in diverse porzioni del tratto gastrointestinale di topo.
- l’analisi del ruolo svolto e del meccanismo d’azione di diversi mediatori chimici gastrointestinali nelle vie inibitorie ed eccitatorie nonadrenergiche, noncolinergiche. Priorità sarà data allo studio del ruolo delle purine (ATP e adenosina) e di peptidi intestinali quali il PACAP, dal momento che abbiamo dimostrato che sono coinvolti nelle risposte inibitorie a livello del ileo e del colon di topo
- l’identificazione delle possibili interazioni tra peptidi intestinali, neurotrasmettitori classici ed NO.
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/04 → …

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