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PROGRAMMA DI RICERCA 2006

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Programmi di ricerca simili:
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Bibliografia
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Parole Chiave
ECCITABILITA' DEL MUSCOLO SCHELETRICO, MIOGENESI, INVECCHIAMENTO MUSCOLARE, SVILUPPO DELLE SINAPSI, OMEOSTASI DEL CALCIO, RECETTORI NICOTINICI DELL'ACETILCOLINA, CANALI VOLTAGGIO-DIPENDENTI, CELLULE STAMINALI MUSCOLARI

Ruolo dell’eccitabilita’ delle fibre muscolari nell’innervazione e nel mantenimento della funzionalita’ muscolare

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"
Abstract
La ricerca proposta scaturisce dal nostro consolidato interesse per il ruolo dell’attivita’ elettrica e del Ca 2+ nel controllo delle proprieta’ del muscolo scheletrico. E’ ben noto che entrambe i fattori, influenzano la miogenesi, lo sviluppo della giunzione neuromuscolare e le proprieta’ contrattili del muscolo.
Le tre Unita’ Operative coinvolte in questo progetto studieranno il ruolo dell’attivita’ elettrica e del Ca 2+ nello sviluppo della giunzione neuromuscolare, nella funzione della placca motrice matura e nell’eccitabilita’ di membrana nelle fibre senescenti. In particolare:
- L’UO 1 studiera’ se l’ingresso di Ca 2+ nella placca motrice attraverso i canali dei recettori per l’ACh della placca motrice moduli le proprieta’ dei canali per Na +;
- L’UO 2 studiera’ gli effetti dell’attivita’ evocata nelle fibre muscolari e di fattori retrogradi nel processo, ubiquitario, di sviluppo sinaptico che consiste nell’eliminazione di sinapsi.
- L’UO 3 analizzera’ i cambiamenti della funzionalita dei canali ionici e dell’omeostasi del Ca 2+ che avvengono in fibre muscolari invecchiate.

Diverse tecniche sperimentali saranno utilizzate in questi studi. Le UO 1 e 3 utilizzeranno principalmente la tecnica del patch-clamp, effettuando registrazioni su fibre muscolari in coltura o ex vivo, mentre l’UO 2 fara’ registrazioni intracellulari da muscoli ex vivo. Inoltre, L’UO 1 misurera’ i >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Francesca Grassi Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"
Obiettivo del Programma di Ricerca
Questo progetto di ricerca mira a studiare diversi aspetti dello sviluppo e della funzionalita’ muscolare che dipendono da segnali di Ca 2+ o dall’attivita’ elettrica del sarcolemma. A questo scopo si uniscono tre gruppi che hanno alle spalle una lunga tradizione di studio in questi campi, per analizzare la problematica da diversi punti di vista, coprendo l’intero arco della vita di un individuo. Lo sviluppo precoce e’ argomento della ricerca dell’UO 2, che studiera’ le influenze dell’attivita’ elettrica delle fibre muscolari nell’eliminazione delle connessioni sinaptiche ridondanti. UO 1 si occupera’ del funzionamento della placca motrice nell’adulto sano, analizzando se l’ingresso di Ca 2+ attraverso l’e-AChR moduli l’attivita’ dei canali voltaggio-dipendenti per Na + e l’insorgenza dei potenziali d’azione. L’UO 3 studiera’ i cambiamenti funzionali dei canali ionici durante l’invecchiamento del tessuto muscolare.

Gli obiettivi specifici del progetto sono:
1) Definire il significato funzionale dell’alta permeabilita’ al Ca 2+ del recettore dell’ACh della placca motrice (e-AChR);
2) Stabilire se il Ca 2+ modula le proprieta’ biofisiche dei canali voltaggio-dipendenti per Na + nel muscolo scheletrico umano;
3) Stabilire il ruolo dell’attivita’ elettrica nelle fibre muscolari scheletriche durante lo sviluppo della giunzione neuromuscolare e nell’invecchiamento;
4 >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
In questo progetto di ricerca si studieranno i fenomeni che concorrono alla formazione ed al mantenimento della struttura muscolare nelle varie fasi della vita. Le tematiche che attengono a questa ricerca sono fondamentalmente riconducibili a due aspetti:
- come si formano le fibre muscolari e come esse interagiscono con le terminazioni motoneuronali nella formazione e nel funzionamento della giunzione neuromuscolare;
- come viene mantenuta durante la vita adulta una massa muscolare adeguata alle esigenze dell’individuo, e come questa capacita’ si riduce nell’anziano

L’eccitabilita’ cellulare, intesa come la risultante dell’attivita’ elettrica nelle fibre muscolari e delle dinamiche di variazione del Ca 2+ citosolico, rappresenta il denominatore comune a queste due problematiche. Come discusso in dettaglio nel seguito, l’eccitabilita’ cellulare controlla la fusione delle cellule muscolari mononucleate (mioblasti e cellule satellite) in miotubi multinucleati, sia nel feto che nell’adulto; contribuisce al corretto formarsi della giunzione neuromuscolare; determina la contrazione del muscolo e regola il mantenimento della massa muscolare nell’adulto.

1) Formazione dei miotubi fetali.
Le fibre muscolari iniziano a formarsi nel periodo embrionale, quando mioblasti embrionali differenziano per formare miotubi primari. Nel topo e nel ratto, il contatto con le fibre nervose avviene tra il giorno 13 in utero (E13 >>>