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PROGRAMMA DI RICERCA 2004
italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
- 1 - Studi struttura-funzione sulle neurotrofine e loro precursori nella funzione presinaptica, nella epilettogenesi e nella neurogenesi adulta
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Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze biologiche
Classificazione brevettuale
- CHEMISTRY; METALLURGY
- BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES OR MICRO-ORGANISMS (immunoassay G01N33/53); COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- MICRO-ORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF (biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing micro-organisms, viruses, microbial fungi, enzymes, fermentates or substances produced by or extracted from micro-organisms or animal material A01N63/00; food compositions A21, A23; medicinal preparations A61K; chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; fertilisers C05); PROPAGATING, PRESERVING OR MAINTAINING MICRO-ORGANISMS (preservation of living parts of humans or animals A01N1/02); MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA (micro-biological testing media C12Q)
- BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
Classificazione geografica
- Regione: Emilia Romagna
Bibliografia
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Parole Chiave
ACIDO IALURONICO; VERSICAN; MIOGENESI; NEURAL CREST; SINDROME DI DOWN; DISTROFIA MUSCOLARE; XENOPUS LAEVIS; SINTASI DELL'ACIDO IALURONICO; RNA INTERFERENCERUOLO DEL SISTEMA "HYALURONAN-PROTEOGLYCAN-HYALURONAN RECEPTOR" DURANTE LO SVILUPPO EMBRIONALE E IN PATOLOGIE EREDITARIE E DEGENERATIVE
Università degli Studi di ParmaAbstract
Il presente Progetto intende definire il ruolo dell'acido ialuronico (HA), di alcuni dei suoi recettori di membrana e dei proteoglicani (PG) PG-M/versican e aggrecan durante lo sviluppo dell'embrione di Xenopus. Inoltre, il Progetto ha come obiettivo studiare questi componenti anche nel contesto della sindrome di Down ed in veste di elementi chiave per l'elaborazione e messa a punto di sistemi di glicomica da applicare alla sierologia clinica. Per apportare modifiche dei livelli di HA durante le varie fasi dello sviluppo embrionale e in modo localizzato, verranno impiegate specifiche sonde di silenziamento genico del tipo morpholino e small interfering RNA (siRNA), specificamente dirette contro i geni codificanti gli enzimi responsabili per la sintesi di questo glicosaminoglicano (GAG), quali i sintasi HAS1-3 e UDP glucosio deidrogenasi (Udgh), e i PGs in esame. Modulazioni temporali-spaziali di questi geni e dei recettori per l'HA, CD44 e RHAMM, verranno anche effettuate tramite iniezioni locali dei corrispettivi mRNA e di vettori contenenti promotori specifici per le cellule della cresta neurale (NC) in fase premigratoria (nella fattispecie XSlug). Gli effetti causati da queste manipolazioni geniche saranno indagati dettagliatamente nel contesto della miogenesi e della formazione del sistema nervoso periferico, che da studi precedenti del gruppo, sono noti per essere processi morfogenetici particolarmente affetti da perturbazioni nell'espressione di queste molecole. In >>>Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Roberto PERRIS Università degli Studi di PARMAObiettivo del Programma di Ricerca
Vi sono attualmente scarse conoscenze dei ruoli eserciati durante l'embriogenesi dai tre enzimi responsabili della biosintesi dell'HA, cioè HAS1-3, e carenti sono anche le informazioni relative alla funzione dei PGs versicano e aggrecano. In gran parte questo è dovuto alla morte prenatale riscontrata nel topo in seguito a delezione dei geni codficanti l'HAS2, l'aggrecano ed il versicano o, nel caso degli HAS1 e HAS3, all'apparente mancanza di alterazioni fenotipiche in seguito alla loro abrogazione. In fine, diversi recettori per HA sono espressi precocemente durante lo sviluppo, ma la loro funzione è ancora largamente ignota.In diverse malattie ereditarie, come la sindrome di Down e la distrofia muscolare, si osservano alterazioni della ECM sia nei tessuti fetali che quelli adulti. Tali alterazioni risultano importanti a livello clinico ai fini di poter monitorare lo sviluppo del feto e determinare l'eventuali malformazioni che si potrebbero manifestare alla nascita. Nella sindrome di Down tali aberrazioni sembrerebbero essere deputate a difetti nella sintesi e organizzazione dell'HA e di PGs ad essa associati, i quali potrebbero perturbare l'organizzazione macromolecolare della ECM. La frequenza e la natura di queste anomalie rimane però ancora da chiarire.
L'HA, i PGs ed i loro prodotti di degradazione, sono noti per essere differrenzialmente rilasciati nel tessuto connettivo ed entrare nei microcircoli sanguigni e linfatici. Questo processo >>>
Risultati parziali attesi
Nella prima fase del progetto intendiamo completare la caratterizzazione funzionale di XHAS2 durante lo sviluppo embrionale con particolare riferimento agli eventi di miogenesi. Si prevede che i dati chiariranno la relazione tra una diminuita produzione di HA nella ECM e le alterazioni osservate nei fenomeni di proliferazione/apoptosi in fasi critiche della miogenesi. Il nostro lavoro aggiungerà quindi nuove informazioni riguardo il ruolo dell'HA durante l'embriogenesi e accerterà se deficit di HAS2 possono essere ricompensati da sovraproduzione o trascrizione prematura degli altri HAS.Un punto essenziale di questa fase del Progetto sarà la caratterizzazione comparativa del fenotipo muscolare in embrioni murini HAS2-/- mutanti Xenopus generati tramite silenziamento genico. Grazie a questi ed altri dati recentemente ottenuti in zebrafish, sarà possibile fare luce su un possibile ruolo evolutivo di HAS2/HA durante lo sviluppo dei vertebrati.
Gli effetti fenotipici osservati durante la morfogenesi degli embrioni di Xenopus in assenza di HA potrebbero essere dovuti ad una mancata attivazione di segnali intracellulari da parte dei recettori dell'HA o ad una perturbazione della struttura macromolecolare della ECM con conseguente alterazione delle interazioni cellula-cellula e cellula-ECM. Gli esperimenti descritti in questa fase del progetto dovrebbero contribuire a chiarire questi aspetti.
Nell'ambito del nostro progetto avremo la >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
L'acido ialuronico (HA) svolge molteplici ruoli durante lo sviluppo embrionale e regola l'omeostasi dei tessuti adulti in condizioni normali e patologiche. L'HA costituisce l'elemento centrale dei complessi macromolecolari formati da proteoglicani (PG) che lo legano specificamente (principalmente l'aggrecano, il PG-M/versicano, il neurocano ed il brevicano), o glicoproteine come TSG6, bikunin e HABP1-3, assicurando cosi un corretto assemblaggio e organizzazione macromolecolare della matrice extracellulare (ECM) dei tessuti connettivi. Oltre a questa funzione, l'HA può svolgere anche un ruolo come molecola segnale legandosi a recettori di membrana o intracellulari come CD44, RHAMM, Lyve-1, HARE, Stabilin-1 e 2 che inoltre contribuiscono anche allo smaltimento di frammenti di HA tramite il microcircolo sanguigno e linfatico [1-3].L'HA è stato dimostrato essere coinvolto nella regolazione di vari processi cellulari durante lo sviluppo embrionale tra cui la migrazione e il differenziamento cellulare, che sono alla base della formazione del muscolo scheletrico e dei nervi periferici. Numerose osservazioni in vitro ed in vivo suggeriscono un ruolo importante dell'HA nella miogenesi precoce, imputando la funzione del glicosaminoglicano (GAG) in tre distinte fasi di questo processo: (I) durante il movimento dei precursori delle cellule muscolari [4-6]; (II) nell'ambito della fusione dei mioblasti in miotubi [7-8]; e (III) come potenziale supporto molecolare per il >>>
