Vai al contenuto| Home page|

   Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricerca
INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • CHEMISTRY; METALLURGY
    • BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
      • 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)
Classificazione geografica
Bibliografia
Agrawal, A. K., Shukla, S., Chaturvedi, R. K., Seth, K., Srivastava, N., Ahmad, A., and Seth, P. K. (2004). Olfactory ensheathing cell transplantation restores functional deficits in rat model of Parkinson's disease: a cotransplantation approach with fetal ventral mesencephalic cells. Neurobiology of Disease 16, 516-526.
Becker, Y. (1995). Hsv-1 Brain Infection by the Olfactory Nerve Route and Virus Latency and Reactivation May Cause Learning and Behavioral Deficiencies and Violence in Children and Adults - a Point-of-View. Virus Genes 10, 217-226.
Braun, N., and Zimmermann, H. (1998). Association of Ecto-5 '-nucleotidase with specific cell types in the adult and developing rat olfactory organ. Journal of Comparative Neurology 393, 528-537.
Caggiano, M., Kauer, J. S., and Hunter, D. D. (1994). Globose Basal Cells Are Neuronal
Progenitors in the Olfactory Epithelium - a Lineage Analysis Using a Replication-Incompetent Retrovirus. Neuron 13, 339-352.
Carr, V. M., and Farbman, A. I. (1992). Ablation of the Olfactory-Bulb up-Regulates the Rate of Neurogenesis and Induces Precocious Cell-Death in Olfactory Epithelium. Experimental Neurology 115, 55-59.
Carter, L. A., MacDonald, J. L., and Roskams, A. J. (2004). Olfactory horizontal basal cells
demonstrate a conserved multipotent progenitor phenotype. Journal of Neuroscience 24,
5670-5683.
Cowan, C. M., and Roskams, A. J. (2002). Apoptosis in the mature and developing olfactory neuroepithelium. Microscopy Research and Technique 58, 204-215.
Cowan, C. M., Thai, J., Krajewski, S., Reed, J. C., Nicholson, D. W., Kaufmann, S. H., and
Roskams, A. J. (2001). Caspases 3 and 9 send a pro-apoptotic signal from synapse to cell
body in olfactory receptor neurons. Journal of Neuroscience 21, 7099-7109.
Crotty, S., Hix, L., Sigal, L. J., and Andino, R. (2002). Poliovirus pathogenesis in a new
poliovirus receptor transgenic mouse model: age-dependent paralysis and a mucosal route of infection. Journal of General Virology 83, 1707-1720.
Cunha, R. A., Sebastiao, A. M., and Ribeiro, J. A. (1998). Inhibition by ATP of hippocampal synaptic transmission requires localized extracellular catabolism by ecto-nucleotidases into adenosine and channeling to adenosine A(1) receptors. Journal of Neuroscience 18, 1987-1995.
Dietrich, A., Mederos, Y. S. M., Gollasch, M., Gross, V., Storch, U., Dubrovska, G., Obst, M., Yildirim, E., Salanova, B., Kalwa, H., Essin, K., Pinkenburg, O., Luft, F. C., Gudermann, T. & Birnbaumer, L. (2005) Increased vascular smooth muscle contractility in TRPC6-/- mice. Mol Cell Biol 25, 6980-9
Dudoit, S., Yang, Y. H., Callow, M. J., and Speed, T. P. (2002). Statistical methods for
identifying differentially expressed genes in replicated cDNA microarray experiments.
Statistica Sinica 12, 111-139.
Elsaesser, R., Montani, G., Tirindelli, R., and Paysan, J. (2005). Phosphatidyl-inositide
signalling proteins in a novel class of sensory cells in the mammalian olfactory epithelium.
European Journal of Neuroscience 21, 2692-2700.
Elsaesser, R., and Paysan, A. (2005). Morituri te salutant? Olfactory signal transduction and the role of phosphoinositides. Journal of Neurocytology 34, 97-116.
Freichel, M., Vennekens, R., Olausson, J., Stolz, S., Philipp, S. E., Weissgerber, P. & Flockerzi, V. (2005) Functional role of TRPC proteins in native systems: implications from knockout and knock-down studies. J Physiol 567, 59-66
Goldstein, B. J., Fang, H. S., Youngentob, S. L., and Schwob, J. E. (1998). Transplantation of multipotent progenitors from the adult olfactory epithelium. Neuroreport 9, 1611-1617.
Goldstein, B. J., and Schwob, J. E. (1996). Analysis of the globose basal cell compartment in rat olfactory epithelium using GBC-1, a new monoclonal antibody against globose basal
cells. Journal of Neuroscience 16, 4005-4016.
Graziadei, P. P. C., Levine, R. R., and Monti-Graziadei, G. A. (1978). Regeneration of
Olfactory Axons and Synapse Formation in Forebrain after Bulbectomy in Neonatal Mice.
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 75, 5230-5234.
Hansel, D. E., Eipper, B. A., and Ronnett, G. V. (2001). Neuropeptide Y functions as a
neuroproliferative factor. Nature 410, 940-944.
Huard, J. M. T., Youngentob, S. L., Goldstein, B. J., Luskin, M. B., and Schwob, J. E. (1998). Adult olfactory epithelium contains multipotent progenitors that give rise to neurons and non-neural cells. Journal of Comparative Neurology 400, 469-486.
Kurahashi, T. & Menini, A. (1997) Mechanism of odorant adaptation in the olfactory receptor cell. Nature 385, 725-9.
Lagostena, L. & Menini, A. (2003) Whole-cell recordings and photolysis of caged compounds in olfactory sensory neurons isolated from the mouse. Chem Senses 28, 705-16
Martini, S., Silvotti, L., Shirazi, A., Ryba, N. J. & Tirindelli, R. (2001) Co-expression of putative pheromone receptors in the sensory neurons of the vomeronasal organ. J Neurosci 21, 843-8
McCurdy, R., Feron, F., Perry, C., McLean, D., McGrath, J. J., Hayward, N. K., and Mackay-Sim, A. (2005). Cell culture and gene expression analysis show cell cycle alterations in biopsied olfactory neuroepithelium from adults with schizophrenia and bipolar disorder. Schizophrenia Bulletin 31, 283-284.
Menco, B. P. M., and Morrison, E. E. (2003). Morphology of the mammalian olfactory
epithelium: form, fine structure, function, and pathology. In Handbook of olfaction and
gustation, R. L. Doty, ed. (New York, Marcel Dekker), pp. 17-49.
Menini, A., Picco, C. & Firestein, S. (1995) Quantal-like current fluctuations induced by odorants in olfactory receptor cells. Nature 373, 435-7
Montani, G., Tonelli, S., Elsaesser, R., Paysan, J., and Tirindelli, R. (2006). Neuropeptide Y in the olfactory microvillar cells. Eur J Neurosci. In press
Mori, I., Goshima, F., Imai, Y., Kohsaka, S., Sugiyama, T., Yoshida, T., Yokochi, T.,
Nishiyama, Y., and Kimura, Y. (2002). Olfactory receptor neurons prevent dissemination of
neurovirulent influenza A virus into the brain by undergoing virus-induced apoptosis. Journal of General Virology 83, 2109-2116.
Mori, I., Nishiyama, Y., Yokochi, T., and Kimura, Y. (2005). Olfactory transmission of
neurotropic viruses. Journal of Neurovirology 11, 129-137.
Murrell, W., Feron, F., Wetzig, A., Cameron, N., Splatt, K., Bellette, B., Bianco, J., Perry, C., Lee, G., and Mackay-Sim, A. (2005). Multipotent stem cells from adult olfactory mucosa. Developmental Dynamics 233, 496-515.
Roseberry, A. G., Liu, H., Jackson, A. C., Cai, X. & Friedman, J. M. (2004) Neuropeptide Y-mediated inhibition of proopiomelanocortin neurons in the arcuate nucleus shows enhanced desensitization in ob/ob mice. Neuron 41, 711-22
Senior, K. (2002). Olfactory ensheathing cells to be used in spinal-cord repair trial. Lancet
Neurology 1, 269-269.
Shimazaki, R., Boccaccio, A., Mazzatenta, A., Pinato, G., Migliore, M. & Menini, A. (2006) Electrophysiological Properties and Modeling of Murine Vomeronasal Sensory Neurons in Acute Slice Preparations. Chem Senses,
Wu, H. H., Ivkovic, S., Murray, R. C., Jaramillo, S., Lyons, K. M., Johnson, J. E., and Calof,
A. L. (2003). Autoregulation of neurogenesis by GDF11. Neuron 37, 197-207.
Zhao, H. & Reed, R. R. (2001) X inactivation of the OCNC1 channel gene reveals a role for activity-dependent competition in the olfactory system. Cell 104, 651-60
Parole Chiave
NEUROGENESI, OLFATTO, INOSITOLO TRIFOSFATO, FOSFOLIPASI C, SEGNALI DI TRASDUZIONE, ELETTROFISIOLOGIA, BIOLOGIA MOLECOLARE, COMPOSTI CAGED, KNOCK-OUT

MECCANISMI CELLULARI CHE CONTROLLANO LA NEURORIGENERAZIONE NELL'EPITELIO OLFATTIVO DEI MAMMIFERI

Università degli Studi di Parma
Abstract
Durante tutto il corso della vita, i neuroni olfattivi degenerano per apoptosi come conseguenza del danneggiamento cellulare operato da diversi fattori. Per compensare questa situazione, l’epitelio olfattivo mantiene la capacità permanente di rigenerare i propri neuroni a partire da un pool di cellule staminali poste alla base dell’epitelio stesso.
Diversi sono i fattori che concorrono ad assicurare la continuità funzionale e l’integrità istologica del neuroepitelio olfattivo. La stimolazione fisiologica con odoranti, per esempio, garantisce un notevole contributo al mantenimento sia dell’epitelio olfattivo che delle regioni centrali alle quali i neuroni olfattivi proiettano. Allo stesso modo, i nucleotidi rilasciati dal citoplasma dei neuroni morti ricoprono probabilmente un ruolo importante nel mediare la neurorigenerazione. E’ perciò doveroso sviluppare una conoscenza comprensiva della rete di trasduzione che è preposta a questo complesso coordinamento cellulare. Molto recentemente il nostro gruppo ha caratterizzato una nuova popolazione di cellule sensoriali localizzate nell’epitelio olfattivo e denominate cellule microvillari. Queste cellule esprimono molti degli elementi della catena enzimatica di trasduzione dell’inositolo trifosfato; inoltre, le cellule microvillari rispondono, con flussi di calcio, agli odoranti ed esprimono abbondantemente il neuropeptide Y, un polipeptide chiave nei fenomeni rigenerativi dell’epitelio olfattivo. Questi studi hanno portato >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Roberto Tirindelli Università degli Studi di PARMA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Significato della ricerca
L’epitelio olfattivo rappresenta un modello unico per studiare come un organo sensoriale danneggiato è riparato dall’azione delle cellule staminali. Grazie alla semplice anatomia e struttura di quest’organo molto dinamico, possono essere studiati e chiariti i meccanismi attraverso i quali sono regolati i processi neurorigenerativi olfattivi. La conoscenza di questi meccanismi assume un significato rilevante giacché le cellule staminali olfattive sono state prese in considerazione per gli autotrapianti e per la riparazione dei tessuti danneggiati (Murrell et al., 2005) sia da malattie neurodegenerative che da lesioni spinali (Agrawal et al., 2004; Senior, 2002). Questo approccio terapeutico è particolarmente attraente poiché le cellule olfattive staminali sono facilmente accessibili da biopsie senza alterare l’integrità dell’epitelio stesso e quindi senza modificare la sensibilità olfattiva (Feron et al., 1998). Inoltre, pazienti affetti da schizofrenia o disordini bipolari mostrano anche meccanismi alterati della rigenerazione olfattiva, ciò indicando che anche questo aspetto è degno di attenta valutazione (McCurdy et al., 2005). Pertanto, il sistema olfattivo dei mammiferi offre interessanti paradigmi sperimentali per studiare la rigenerazione neuronale.

Obiettivi
In questa ricerca vengono proposti tre obiettivi principali:

a) La >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Introduzione
A causa del loro ruolo nella percezione degli odori, i neuroni olfattivi sono direttamente esposti all’ambiente esterno attraverso la cavità nasale, via di comunicazione, questa, che è anche utilizzata da molti microrganismi, quali, per esempio, polio, herpes virus o altri virus influenzali; questi, se non controllati, possono causare sia danni locali che centrali come ad esempio gravi encefaliti (Becker, 1995; Crotty et al., 2002; Mori et al., 2005). Come contro misura, il naso ha sviluppato numerose strategie difensive che vanno da risposte immunologiche locali a cicli di apoptosi e rigenerazione dei neuroni olfattivi (Mori et al., 2002). Per esempio, i neuroni olfattivi che trasmettono informazioni inappropriate al cervello ricevono segnali apoptotici e degenerano(Cowan et al., 2001). Anche in condizioni innocue i neuroni olfattivi hanno una vita limitata e sono continuamente sostituiti a partire da una popolazione di cellule staminali posta alla base dell’epitelio. Questo rappresenta un fenomeno unico tra i sistemi sensoriali dei mammiferi (Cowan and Roskams, 2002; Graziadei et al., 1978). Una completa e sincrona degenerazione di tutti i neuroni olfattivi può essere indotta sperimentalmente sezionando il nervo olfattivo. La risultante morte cellulare dei neuroni è seguita da un’onda rigenerativa che riporta l’epitelio alle condizioni originali entro poche settimane (Carr and Farbman, 1992; Graziadei et al., 1978; Menco >>>