Patologia molecolare delle mutazioni missense della proteina della mielina periferica 22. (2000)

Starting date
January 1, 2000
Duration (months)
24
Departments
Neurosciences, Biomedicine and Movement Sciences
Managers or local contacts
Rizzuto Nicolo'
URL
MM06402489_001
Keyword
NEUROPATIE EREDITARIE;CELLULE DI SCHWANN;MIELINA;ASSONE;FATTORI DI TRASCRIZIONE;NEUROLOGIA;GENETICA;PATOLOGIA;BIOLOGIA

Le neuropatie ereditarie sono malattie fenotipicamente e geneticamente eterogenee. Nel corso degli ultimi anni sono stati raggiunti successi nell’identificazione dei geni causali delle malattie piu’ frequenti, rappresentate dalla forma demielinizzante di neuropatia di Charcot-Marie-Tooth tipo 1 (CMT1). Per i geni identificati, Gas3/PMP22, P0 ed Egr2/Krox20 si sono delineati gli ambiti dei fenotipi clinici, elettrofisiologici e patologici. Tale risultato è stato reso possibile da studi multicentrici di cui uno comprendente, in un precedente progetto cofinanziato, molte delle unita’ operative attuali. Questi studi hanno sottolineato l’importanza di identificare nuovi geni malattia (molti casi rimangono geneticamente orfani) e la necessità di caratterizzare le funzioni biologiche delle proteine identificate in condizioni normali e patologiche. Rimane ancora scoperto il capitolo della forma assonale di CMT (CMT2) per la quale non sono stati ancora identificati geni causali; per lo studio della degenerazione assonale, l’unico modello per ora analizzabile e per il quale è disponibile la chiave molecolare appare rimanere l’atassia di Friedreich. Per affrontare le tematiche delineate abbiamo rinforzato le competenze biologiche del gruppo di ricerca sottolineando la necessità di scambio sia di conoscenze che di strumenti di analisi (anticorpi, tecniche e metodologie) tra ricercatori di aree mediche e biologiche.
Con questo spirito, il progetto si focalizza sui seguenti obbiettivi. 1) Ricerca e caratterizzazione di nuovi geni-malattia con l’approccio del gene candidato. Il bersaglio specifico è rappresentato da fattori di trascrizione della cellula di Schwann (Pax3, Krox24, SOX10, recettore Edg-2). L’obbiettivo è raggiungibile considerando l’alto numero di pazienti disponibili per l’analisi e le competenze genetiche proprie di piu’ unita’ afferenti al progetto. 2) Studio delle funzioni biologiche della proteina Gas3/PMP22 utilizzando sistemi cellulari in vitro già allestiti. In questo senso, saranno studiati i meccanismi con cui Gas3/PMP22 regola la proliferazione cellulare, l’apoptosi e l’adesivita’/spreading; saranno anche analizzate molecole (farmaci) che possono interferire con le vie effettrici di PMP22. 3) Studio dei meccanismi patogenetici, molecolari e cellulari,con particolare riferimento alle neuropatie associate a PMP22. Per questo scopo, le ipotesi formulate sulla base del punto 2) e scaturite dalle conoscenze delle correlazioni genotipo-fenotipo saranno verificate con sofisticate tecniche di patologia ultrastrutturale e di biologia cellulare sia “in vivo”, vale a dire, sui tessuti bioptici disponibili, che in vitro, utilizzando in un modello unico di mielinogenesi funzionante presso una delle unità (co-culture di cellule di Schwann e neuroni dei gangli dorsali). In particolare, saranno studiati anche il ruolo di PMP22 come molecola strutturale della mielina e le possibili interazioni tra PMP22 e P0. Infine, in cellule di Schwann da pazienti e da ratti transgenici di Gas3/PMP22 verrà esaminato il comportamento del sistema Neuroreguline/erb3; le neuroreguline sono fattori di crescita e differenziazione della cellula di Schwann di derivazione neuronale la cui espressione sembra modulata in vitro dalla degenerazione walleriana e demielinizzazione primaria. 4) Studio dei meccanismi di degenerazione assonale in corso di atassia di Friedreich attraverso un approccio integrato, elettrofisiologico e patologico. 5) Produzione di reagenti necessari per la ricerca e diagnostica fine (ad.es, anticorpi monoclonali contro PMP22 selvatica e suoi mutanti) e sviluppo di metodologie per la ricerca mutazionale.
L’identificazione di nuovi geni malattia, la caratterizzazione dei meccanismi di patogenesi molecolare e cellulare e lo sviluppo di modelli di malattia sono la premessa per sviluppare in futuro una terapia razionale delle neuropatie ereditarie, tutt’ora mancante, che possa essere basata su farmaci o su l’accensione o lo spengiment...

Sponsors:

Ministero dell'Istruzione dell'Università e della Ricerca
Funds: assigned and managed by the department
Syllabus: COFIN - Progetti di Ricerca di Interesse Nazionale

Project participants

Activities

Research facilities