Ruolo delle interazioni tra astrociti ed interneuroni nel controllo delle crisi epilettiche in modelli di malattie neurologiche monogeniche associate ad epilessia
- 3 Anni 2012/2015
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La crisi epilettica, sintomo invalidante di diverse malattie neurologiche acquisite e congenite, si manifesta senza preavviso e può avere gravi conseguenze. Nelle encefalopatie epilettiche congenite dell’infanzia, per esempio, la ricorrenza delle crisi determina un progressivo danno cerebrale associato alla comparsa di gravi deficit neurologici e cognitivi. Nonostante i numerosi studi al riguardo, i meccanismi che determinano l’inizio e il mantenimento delle crisi epilettiche sono ancora poco conosciuti. Durante un recente progetto finanziato da Telethon, il gruppo di Gian Michele Ratto ha dimostrato che due tipi di cellule cerebrali (neuroni e astrociti) cooperano a determinare l’inizio di una crisi epilettica. Questi studi hanno dimostrato un nuovo ruolo degli astrociti, fondamentale per il controllo dell’eccitabilità neuronale in condizioni fisiologiche e patologiche. Obiettivo di questo progetto è indagare se anche un altro tipo di cellule nervose, gli interneuroni inibitori, interagendo con gli astrociti abbiano a loro volta un ruolo nella generazione delle crisi epilettiche, vista la loro importanza nel controllo dell’eccitabilità. Questa ipotesi sarà verificata in due modelli animali di malattia neurologica monogenica associata a crisi epilettiche: l’epilessia mioclonica severa dell’infanzia e l’emicrania familiare con emiplegia e crisi epilettiche, dovuta a un difetto genetico ristretto alla popolazione cellulare degli astrociti. Nel primo caso i ricercatori analizzeranno il ruolo specifico delle interazioni tra interneuroni inibitori e astroglia nella generazione e nel mantenimento delle crisi epilettiche, mentre nel secondo studieranno il ruolo della disfunzione specifica astrocitaria nell’insorgenza delle crisi epilettiche (ictogenesi). Lo studio permetterà di definire il ruolo patogenetico delle interazioni tra neuroni e astrociti in malattie monogeniche, grazie a metodiche all’avanguardia nel campo delle neuroscienze. I risultati attesi permetteranno lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche per le epilessie genetiche.
Pubblicazioni Scientifiche
- 2014-12-01 ANNALS OF NEUROLOGY
Simultaneous Enhancement of Excitation and Postburst Inhibition at the End of Focal Seizures
- 2016-04-01 BIOMEDICAL OPTICS EXPRESS
Arduino Due based tool to facilitate in vivo two-photon excitation microscopy
- 2016-05-01 EPILEPSIA
GABAergic networks jump-start focal seizures
- 2017-05-09 FRONTIERS IN CELLULAR NEUROSCIENCE
New Tools to Study Astrocyte Ca2+ Signal Dynamics in Brain Networks In Vivo
- 2012-08-01 GLIA
Astrocyte calcium signaling and epilepsy
- 2016-03-01 GLIA
The inhibitory neurotransmitter GABA evokes long-lasting Ca2+ oscillations in cortical astrocytes
- 2018-10-01 GLIA
Insights into the release mechanism of astrocytic glutamate evoking in neurons NMDA receptor-mediated slow depolarizing inward currents
- 2019-09-27 ISCIENCE
mCerulean3-Based Cameleon Sensor to Explore Mitochondrial Ca2+ Dynamics In Vivo (vol 16, pg 340, 2019)
- 2016-06-01 JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY
Specific imbalance of excitatory/inhibitory signaling establishes seizure onset pattern in temporal lobe epilepsy
- 2015-02-18 JOURNAL OF NEUROSCIENCE
Synchronous Inhibitory Potentials Precede Seizure-Like Events in Acute Models of Focal Limbic Seizures
- 2015-07-01 JOURNAL OF NEUROSCIENCE
Parvalbumin-Positive Inhibitory Interneurons Oppose Propagation But Favor Generation of Focal Epileptiform Activity
- 2017-03-29 JOURNAL OF NEUROSCIENCE
A Novel Focal Seizure Pattern Generated in Superficial Layers of the Olfactory Cortex
- 2017-10-25 JOURNAL OF NEUROSCIENCE
Interneuronal Network Activity at the Onset of Seizure-Like Events in Entorhinal Cortex Slices
- 2016-02-15 JOURNAL OF NEUROSCIENCE METHODS
A brain slice experimental model to study the generation and the propagation of focally-induced epileptiform activity
- 2018-01-08 NATURE COMMUNICATIONS
Interneuron-specific signaling evokes distinctive somatostatin-mediated responses in adult cortical astrocytes
- 2014-02-19 NEURON
Gliotransmitters Travel in Time and Space
- 2019-01-10 NEUROSCIENCE LETTERS
Dynamic interactions between GABAergic and astrocytic networks
- 2017-10-10 PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
Simultaneous two-photon imaging of intracellular chloride concentration and pH in mouse pyramidal neurons in vivo
- 2017-01-10 SCIENTIFIC REPORTS
Epileptiform activity in the mouse visual cortex interferes with cortical processing in connected areas