Caratterizzazione degli effetti di anosmina-1 e Ebf2 nel controllo della migrazione di neuroni GnRH secernenti e dell¿allungamento assonale di motoneuroni spinali.
Progetto Nei mammiferi la funzione riproduttiva è regolata a livello del sistema nervoso centrale (SNC) da specifici neuroni ipotalamici. Essi proiettano i loro assoni all¿eminenza mediana dove secernono il decapeptide Gonadotropin-Releasing Hormone (GnRH) nei vasi del sistema portale ipofisarico in modo da indurre il rilascio di gonadotropine da parte dell¿ipofisi. Durante lo sviluppo embrionale, i neuroni GnRH originano nel compartimento nasale e migrano in associazione con i nervi olfattivi (vomeronasale e terminale) per entrare nell¿encefalo e raggiungere le loro destinazioni finali. Alterazioni nella migrazione di questi neuroni possono essere la causa di ipogonadismo e infertilità nell¿uomo, come si riscontra nella sindrome di Kallmann (KS). Meno del 20% delle forme di ipogonadismo ipogonadotropo (dovuto quindi a insufficienza di GnRH) ha una eziologia nota e molte di esse sono associate ad altre anomalie di tipo neurologico; è quindi importante identificare i fattori primariamente responsabili della migrazione dei neuroni GnRH per poi verificare il loro coinvolgimento nelle varie forme patologiche. Studi recenti svolti dal gruppo di ricerca hanno dimostrato che la proteina anosmina-1, codificata dal gene KAL-1,il responsabile della forma di KS legata al cromosoma X, mostra un potente effetto stimolatorio sulla migrazione dei neuroni GnRH, mentre altri fattori coinvolti nel controllo dello sviluppo del SNC, quali semaforine (3A e 3F) e reelina, esercitano una azione di controllo attraverso effetti inibitori e repulsivi. Infine, da studi precedenti si è evidenziato che topi geneticamente privi del fattore di trascrizione Ebf2, espresso dai neuroni GnRH, mostrano una significativa alterazione della migrazione di tali neuroni, con completa assenza di essi nell¿ipotalamo dell¿animale adulto, e un¿ alterazione della componente assonale dei motoneuroni cerebrali e spinali. Sulla base di tali premesse, il presente progetto si prefigge di valutare:
a) il meccanismo molecolare con cui l¿anosmina stimola la migrazione dei neuroni GnRH; e in particolare l¿interazione funzionale tra anosmina e fattori di crescita cellulare, l¿adesione tra le cellule e la loro interazione con la matrice extracellulare, e la capacità di indurre invasione della matrice extracellulare mediante digestione delle sue componenti.
b) il meccanismo molecolare di Ebf2 nel controllo della migrazione e della sopravvivenza dei neuroni GnRH e nello sviluppo e allungamento assonale dei motoneuroni.
Gli esperimenti verranno condotti mediante l¿utilizzo di colture organotipiche di sezioni di encefalo murino, nonchè di originali modelli cellulari murini di neuroni GnRH immortalizzati (GN11), con spiccata attività migratoria in vitro, e motoneuroni spinali (NSC34).
Tali studi contribuiranno ad una migliore comprensione della eziopatologia della SK e potranno fornire informazioni utili per lo studio di altre malattie genetiche neurologiche (es. lissencefalie, distrofie muscolari congenite,ecc.)