Dipartimento di Biologia e Biotecnologie L. Spallanzani Università degli studi di Pavia Relatore: Dott.ssa Francesca Talpo Bergamo, 27 Settembre 2017
Le cellule sono i mattoni della vita!
Ogni cellula è un piccolo mondo in fervente attività
DIVERSITÀ CELLULARE Fibroblasti Cellule epiteliali Neurone Miociti Eritrociti
Il cervello umano è come un supercomputer formato da 100.000.000.000 di neuroni
Il cervello umano è come un supercomputer formato da 100.000.000.000 di neuroni Ogni neurone è collegato ad altri 1000 neuroni e forma oltre 10000 sinapsi
Il cervello umano è come un supercomputer formato da 100.000.000.000 di neuroni
Malattie neurodegenerative Parkinson Alzheimer Huntington SLA
Attraverso la medicina rigenerativa potrebbe essere possibile sostituire i neuroni persi a causa delle patologie neurodegenerative con nuovi neuroni, ottenuti a partire da cellule staminali
Cosa sono le cellule staminali? La cellula staminale è una cellula NON specializzata che può replicare se stessa differenziarsi in diversi tipi di cellule specializzate
CELLULE STAMINALI & MEDICINA RIGENERATIVA
La cellula staminale deve essere indotta a differenziarsi nello specifico neurone che degenera in ciascuna patologia Huntington s Disease DIFFERENZIAZIONE IN IN NEURONE MSN e bisogna poi controllare che i neuroni differenziati funzionino correttamente
La cellula staminale deve essere indotta a differenziarsi nello specifico neurone che degenera in ciascuna patologia
e bisogna poi controllare che i neuroni differenziati funzionino correttamente
Attraverso la medicina rigenerativa potrebbe essere possibile sostituire i neuroni persi a causa delle patologie neurodegenerative con nuovi neuroni, ottenuti a partire da cellule staminali MA prima di poter passare alla sperimentazione clinica nell ambito delle malattie neurodegenerative è necessario continuare ed estendere gli studi di base e pre-clinici sulle cellule staminali
A che punto siamo arrivati?
Le cellule staminali possono essere indotte a DIFFERENZIARSI in vitro in NEURONI MATURI Delli Carri et al. 2013, Stem Cell Rev and Rep
e, più precisamente, in uno SPECIFICO NEURONE! DARPP-32 CTIP2/Hoechst CTIP2/DARPP-32 Delli Carri et al. 2013, Development Per esempio MSN del corpo striato
I neuroni differenziati da CELLULE STAMINALI sono FUNZIONALI Patch-clamp Correnti ioniche Potenziali d azione
e formano SINAPSI Correnti sinaptiche quindi COMUNICANO tra di loro!
Allora cosa manca? Bisogna capire se i neuroni che si ottengono: 1) funzionano in-vitro come i neuroni persi a ANCORA MOLTO!!! causa delle malattie neurodegenerative 2) sono in grado di sopravvivere e funzionare in-vivo 3) sono in grado di inserirsi nei circuiti nervosi pre-esistenti 4) sono in grado di ripristinare efficacemente le funzioni perse a causa della patologia
Team Leaders Prof. Mauro TOSELLI Professore Ordinario Prof. Gerardo BIELLA Professore Associato
Dott.ssa Francesca TALPO Assegnista di Ricerca Ricercatori Dott.ssa Claudia MANIEZZI Assegnista di Ricerca Dott.ssa Elisabetta CESANA Collaboratrice
Carlo CERQUETELLA Laurea Magistrale in Neurobiologia Michela CRISTOFOLINI Laurea Magistrale in Neurobiologia Simona MANZELLA Laurea Magistrale in Neurobiologia Jessica PALMIERI Laurea Magistrale in Neurobiologia Giuseppe BALSAMO Laurea Magistrale in Neurobiologia Beatrice MORANDOTTI Laurea Triennale in Scienze Biologiche
Faedo A., Laporta A., Segnali A., Galimberti M., Besusso D., Cesana E., Belloli S., Moresco R.M., Tropiano M., Fucà E., Wild S., Bosio A., Vercelli A.E., Biella G., Cattaneo E. (2017) Differentiation of human telencephalic progenitor cells into MSNs neurons by inducible expression of Gsx2 and Ebf. Proc Natl Acad Sci U S A. 114(7):E1234-E1242. doi: 10.1073/pnas.1611473114. PMID:28137879 Onorati M., Castiglioni V., Biasci D., Cesana E., Menon R., Vuono R., Talpo F., Goya R.L., Lyons P.A., Bulfamante G.P., Muzio L., Martino G., Toselli M., Farina C., Barker R.A., Biella G., Cattaneo E.. (2014) Molecular and functional definition of the developing human striatum. Nat Neurosci. 17:1804-1815. doi: 10.1038/nn.3860. PMID: 25383901 Delli Carri A, Onorati M, Castiglioni V, Faedo A, Camnasio S, Toselli M, Biella G, Cattaneo E. (2013) Human pluripotent stem cell differentiation into authentic striatal projection neurons. Stem Cell Rev. 9: 461-474. doi: 10.1007/s12015-013-9441-8. PMID: 23625190 Delli Carri A, Onorati M, Lelos MJ, Castiglioni V, Faedo A, Menon R, Camnasio S, Vuono R, Spaiardi P, Talpo F, Toselli M, Martino G, Barker RA, Dunnett SB, Biella G, Cattaneo E. (2013) Developmentally coordinated extrinsic signals drive human pluripotent stem cell differentiation toward authentic DARPP-32+ medium-sized spiny neurons. Development. 140: 301-312. doi: 10.1242/dev.084608. PMID: 23250204 Di Febo F, Curti D, Botti F, Biella G, Bigini P, Mennini T, Toselli M. (2012) Neural precursors (NPCs) from adult L967Q mice display early commitment to "in vitro" neuronal differentiation and hyperexcitability. Exp Neurol. 236: 307 318. PMID: 22634210 Mauri M, Lentini D, Gravati M, Foudah D, Biella G, Costa B, Toselli M, Parenti M, Coco S. (2012) Mesenchymal stem cells enhance GABAergic transmission in co-cultured hippocampal neurons. Mol Cell Neurosci. 49:395-405. PMID: 22388097. ISSN 1044-7431
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Per poter proseguire i nostri studi.
Bonifico bancario Carta di Credito IBAN: IT20J0311111300000000059256 Beneficiario: Università degli Studi di Pavia, Strada Nuova 65, 27100, Pavia Settembre 2017-Gennaio 2018 Formula tutto-o-niente Garanzia e trasparenza Causale: Universitiamo La cura in una cellula 1 goal: 20.000 per 1 anno di borsa di ricerca 2 goal: 30.000 per strumentazione 3 goal: 50.000 per estensione borsa di ricerca 4 goal: 70.000 per estensione borsa di ricerca
Grazie per l attenzione!