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PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
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Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
RECETTORI PURINERGICI P2; SINTESI DI NUOVI AGONISTI E ANTAGONISTI SELETTIVI PER I VARI SOTTOTIPI DI RECETTORI P2; MODELLI CELLULARI DI ASTROGLIOSI REATTIVA; MODELLI CELLULARI DI NEURODEGENERAZIONE; ISCHEMIA FOCALE PERMANENTE NEL RATTO; LOCALIZZAZIONE SUBCELLULARE E IN MICRODOMINI DI MEMBRANA DEI RECETTORI P2; SINTESI E TRAFFICO INTRACELLULARE DEI RECETTORI P2; FORMAZIONE DI OMO- E ETERO-OLIGOMERI RECETTORIALI; PROTEOMICA DEI RECETTORI P2

RECETTORI PURINERGICI E NEUROPROTEZIONE

Università degli Studi di Milano
Abstract
I ruoli biologici di nucleosidi (adenosina) e nucleotidi (ATP,ADP,UTP e UDP) sono mediati, rispettivamente, da recettori P1 e P2, questi ultimi suddivisi in recettori-canale P2X e recettori a G-proteina P2Y, a loro volta comprendenti vari sottotipi. Dati recenti suggeriscono che i recettori P2 possano contribuire al danno ischemico neurodegenerativo, una delle principali cause di mortalità ed invalidità nel mondo occidentale. Con il precedente programma "RECETTORI PURINERGICI E NEUROPROTEZIONE", abbiamo dimostrato che i nucleotidi sono citotossici per neuroni in coltura e inducono astrogliosi infiammatoria, una reazione nota contribuire al danno cerebrale. Inoltre, l'antagonista P2 non selettivo Basilen Blu riduce notevolmente il danno cerebrale e il deficit neurologico in un modello in vivo di ischemia focale, suggerendo, per la prima volta, che la modulazione farmacologica dei recettori P2 durante l'ischemia possa rappresentare una nuova strategia neuroprotettiva. La continuazione di questi studi dipende ora dall'identificazione dei recettori P2 effettivamente coinvolti, che, a sua volta, dipende dalla disponibilità di ligandi specifici per i diversi sottotipi recettoriali. Ciò è reso difficile dall'insoddisfacente profilo dei ligandi attualmente disponibili e dalla grande eterogeneità di recettori P2 in neuroni ed astrociti; inoltre, questi recettori possono formare oligomeri, il che può influenzarne la localizzazione in membrana, il traffico intracellulare e le risposte >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Mariapia ABBRACCHIO Università degli Studi di MILANO
Obiettivo del Programma di Ricerca
Questo programma rappresenta la prosecuzione del precedente Programma Nazionale "RECETTORI PURINERGICI E NEUROPROTEZIONE", che si proponeva di studiare il ruolo dei recettori purinergici nella neurodegenerazione. In particolare, abbiamo dimostrato che l'attivazione dei recettori P2 per ATP induce morte di neuroni in coltura e partecipa all'induzione di astrogliosi infiammatoria. Inoltre, in un modello animale di ischemia cerebrale focale, la somministrazione in vivo dell'antagonista P2 non-selettivo Basilen Blu riduce significativamente il danno istologico e il deficit neurologico associati all'evento ischemico (manoscritto sottomesso per la pubblicazione). Questa è la prima dimostrazione che la manipolazione farmacologica dei recettori P2 in vivo possa rappresentare una nuova strategia per lo sviluppo di agenti neuroprotettivi di potenziale interesse in malattie neurodegenerative acute (es. ischemia) e croniche (morbo di Alzheimer, di Parkinson, di Huntington). Dato che finora nelle cellule di mammifero sono stati identificati ben 7 sottotipi di recettori ionotropici per ATP (recettori P2X) e 9 recettori a G-proteina P2Y, per poter sfruttare al meglio queste importanti osservazioni è cruciale comprendere quali di questi recettori contribuiscano maggiormente alla morte delle cellule cerebrali; questo dipende a sua volta dalla disponibilità di ligandi selettivi per i diversi recettori. Purtroppo, gli agonisti/antagonisti attualmente disponibili mancano di selettività verso i >>>

Risultati parziali attesi
1. Nucleotidi adeninici N6-sostituiti, come possibili ligandi P2Y
2. Selezione di composti capostipite derivati da suramina come punto di partenza per la sintesi di ligandi selettivi per i recettori P2X
3. Risultati iniziali di "molecular modelling" dei recettori P2Y
4. Ligandi P2 fluorescenti da utilizzare in studi di microscopia confocale
5. Informazioni sull'affinità e selettività dei composti di nuova sintesi verso i vari sottotipi recettoriali
6. Informazioni sulla biosintesi, trasporto intracellulare e glicosilazione dei recettori P2 in astrociti primari di ratto
7. Mappatura dei recettori P2 che si localizzano nei "lipid rafts" in granuli cerebellari, nel cervello in toto, in sinaptosomi di ratto e in astrociti primari in condizioni "fisiologiche" e a seguito di insulti neurodegenerativi
8. Informazioni sugli effetti indotti da ligandi P2 sul reclutamento dei recettori nei "lipid rafts" in granuli cerebellari e in astrociti primari di ratto
9. Mappatura dei recettori P2 che si associano specificamente con le proteine SNARE in granuli cerebellari e in astrociti di ratto, in condizioni "fisiologiche" e neurodegenerative
10. Dati sulla presenza di eteromeri fra recettori A1 e P2 nelle frazioni di membrana isolate da granuli cerebellari e astrociti di ratto
11. Dati sull'influenza degli eteromeri sulla fosforilazione e desensibilizzazione del recettore A1
12. Informazioni sul traffico >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La possibilità di intervenire farmacologicamente sui processi neurodegenerativi e sulle loro conseguenze si basa sulla conoscenza dei meccanismi biochimici responsabili della morte neuronale e dei processi riparativi. Fra le patologie neurodegenerative, l'ischemia/ipossia cerebrale rappresenta una delle cause principali di morte e disabilità permanente, sia in termini di numero di pazienti colpiti (circa 1 milione di nuovi casi ogni anno), sia per le conseguenze a livello personale e sociale. Questo programma di ricerca rappresenta la prosecuzione del precedente Programma di Interesse Nazionale intitolato "RECETTORI PURINERGICI E NEUROPROTEZIONE", che si proponeva di studiare nel dettaglio gli effetti mediati dai recettori P1 per adenosina e P2 per ATP nella morte delle cellule cerebrali e/o nei processi neuroriparativi. Il presente programma si basa sul contributo altamente integrato fornito dalle medesime Unità che hanno partecipato con successo al precedente programma.
In seguito all'induzione di danno traumatico o ischemico, vengono rilasciate nel cervello grandi quantità di purine, questo a causa (i) dell'aumentato rilascio eccitotossico di ATP, (ii) della fuoriuscita di purine dal citoplasma cellulare a seguito di alterazioni della permeabilità di membrana e, (iii) della degradazione degli acidi nucleici di cellule danneggiate o morenti. Come conseguenza immediata, le cellule cerebrali si trovano esposte ad elevate concentrazioni di purine; questa situazione si >>>