Presupposti. Il Nerve Growth Factor (NGF) è in grado di indurre il differenziamento delle cellule PC12 (derivate da un feocromocitoma di ratto) verso un fenotipo neuronale, caratterizzato da un elevato numero di neuriti molto ben estesi. Lo studio del profilo dell¿espressione genica delle PC12, durante il differenziamento indotto da NGF, ha indicato che tra i geni coinvolti vi è anche quello che codifica per la neuritina o cpg15, una piccola proteina altamente conservata che si ancora sul lato extracellulare della membrana mediante un residuo di glicosilfosfatidilinositolo (GPI). La neuritina è in grado di coordinare la crescita e l¿apposizione dei dendriti e delle arborizzazioni assonali, e di promuovere la maturazione sinaptica. La neuritina è molto espressa anche nei motoneuroni spinali, dove aumenta l¿arborizzazione dell¿assone dei motoneuroni e promuove l¿allungamento assonale. Inoltre, la sua espressione risulta essere stimolata dopo un danno al midollo spinale. Molto recentemente il nostro gruppo di ricerca ha dimostrato che NGF induce l¿espressione della neuritina nelle cellule PC12 e che il suo aumento precede la comparsa del fenotipo neuronale. Inoltre, la neuritina aumenta l¿effetto differenziante dell¿NGF, favorendo l¿estensione di neuriti più lunghi. Questo effetto non sembra coinvolgere TrkA o il recettore per EGF, ma sembra modificare la via di segnale dell¿ossido nitrico.
Il potenziale effetto degli estrogeni nell¿indurre differenziamento neuronale è di notevole interesse sia durante lo sviluppo sia nell¿invecchiamento, come anche nei processi neurodegenerativi. Diversi studi hanno dimostrato che gli estrogeni aumentano marcatamente la crescita neuritica delle PC12 stimolate con NGF e che questo effetto è mediato dal recettore ER-alfa.
Descrizione della ricerca. Negli esperimenti qui proposti si vuole analizzare se la neuritina è coinvolta nei meccanismi di stimolazione della crescita neuritica indotti dagli estrogeni. Gli esperimenti verranno effettuati utilizzando il modello cellulare delle PC12. In particolare:
1) Analizzeremo l¿espressione genica della neuritina (mediante real time PCR) dopo trattamento con estrogeni in presenza e in assenza di NGF.
2) Valuteremo le variazioni dell¿espressione del recettore ER-alfa (mediante real time PCR e Western blot) in condizioni di over-espressione della neuritina (mediante trasfezione del cDNA della neuritina inserito in un vettore EGFP), e in condizioni di silenziamento genico mirato della neuritina (mediante trasfezione di un vettore di un ShRNA che esprime un siRNA contro la neuritina).
Obiettivi. I risultati che si otterranno potranno contribuire a comprendere meglio i meccanismi molecolari mediante i quali gli estrogeni esercitano la loro azione differenziante e neuroprotettiva nei tessuti cerebrali sia normali sia affetti da neurodegenerazione.