FARMACOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE DELLA SINAPSI: RUOLO DI SNAP-25 NELL'ECCITABILITA' NEURONALE

PRESUPPOSTI: E' ormai chiaro che un¿alterazione della regolazione degli ioni calcio e' alla base di patologie del SNC caratterizzate da ipereccitabilita', quali ADHD, schizofrenia ed epilessia. Abbiamo dimostrato che la proteina SNAP-25 svolge un ruolo nel controllo dei livelli di calcio nei neuroni e abbiamo definito il ruolo cruciale della fosforilazione a carico del residuo ser187 in tale processo (Verderio et al., Neuron, 2004; Pozzi et al., 2008). Abbiamo inoltre dimostrato che tale proteina e' espressa diversamente in neuroni eccitatori e inibitori (Frassoni et al., Neuroscience, 2005; Garbelli et , J. Comp. Neurol. 2008). La regolazione dell¿omeostasi del calcio da parte di SNAP-25 in diverse popolazioni neuronali puo' avere conseguenze cruciali per il funzionamento del cervello in condizioni fisiologiche e patologiche. OBIETTIVO: definire se variazioni dell'espressione della proteina SNAP-25, attraverso il controllo delle dinamiche di calcio in cellule neuronali, determinano uno sbilanciamento dell'attivita' della rete neuronale che origina a sua volta uno stato patologico. DESCRIZIONE DELLA RICERCA: 1) Tramite esperimenti di elettrofisiologia valuteremo le proprieta' delle correnti per il calcio in neuroni eccitatori e inibitori e valuteremo, tramite overespressione di SNAP-25 o riduzione della sua espressione, in quale misura la proteina contribuisce a modulare i canali per il calcio voltaggio dipendenti. Esperimenti analoghi saranno condotti in colture provenienti da animali geneticamente modificati per l¿espressione di SNAP-25 (topi Knock out ed eterozigoti per SNAP-25), che esprimono naturalmente diversi livelli della proteina. 2) Utilizzeremo topi eterozigoti per SNAP-25, che mostrano diverse caratteristiche della regolazione del calcio (Pozzi et al.,PNAS 2008), per valutarne il comportamento. Analizzeremo anche la suscettibilita' ad attivita' epilettica tramite somministrazione intraperitoneale di kainato e registreremo l'attivita' epilettica spontanea tramite elettroencefalogramma. 3) Infine, attraverso esperimenti di immunofluorescenza, biochimica e imaging per il calcio cercheremo di definire i meccanismi che sono alla base della diversa espressione della proteina in neuroni eccitatori e inibitori, con particolare attenzione ai meccanismi che regolano la degradazione della proteina stessa. Ci aspettiamo che i nostri risultati forniscano importanti informazioni per la nostra comprensione dell'attivita' del sistema nervoso in condizioni fisiologiche e patologiche.