Descrizione della commessa "Modelli animali per lo studio del sistema nervoso (ME.P05.007)"

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  • Descrizione della commessa "Modelli animali per lo studio del sistema nervoso (ME.P05.007)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Identificazione di marcatori precoci di patologie del sistema nervoso centrale Progettazione di farmaci innovativi contro le malattie neurodegenrative (Alzheimer, Huntington) Progettazione di farmaci innovativi contro il dolore cronico (literal)
  • Sviluppare nuove strategie di intervento per la cura di patologie neurodegenerative e per l'alleviamento del dolore cronico. (literal)
Strumentazione
  • - Apparecchi di valutazione e misurazione del comportamento animale (Apparati per il condizionamento avverso (fear conditining, evitamento attivo, evitamento passivo) labirinto radiale, labirinto ad acqua, treadmill, open field, tailflick, estesiometro, hotplate) - Apparecchi stereotassici - Criostato - Vibratomo - Western-blotting determination apparatuses - PCR real time - Microscopio ottico - Microscopio a fluorescenza - Microscopio confocale - Bilancia precisione (literal)
  • Criostato, PCR, ultracentrifughe, apparecchi per elettroforesi, attrezzatura per colture cellulari, microscopio rovesciato, microscopio a fluorescenza e confocale, cabine insonorizzate con sistema di videoregistrazione, apparecchio stereotassico, apparecchiature per la valutazione delle risposte comportamentali in modelli animali. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Le ricerche svolte nell'ambito di questa commessa vertono prevalentemente su (1) Analisi dei meccanismi di plasticità cerebrale alla base dei processi di memoria e apprendimento normali e patologici (2) Studi dei meccanismi fisiopatologici in modelli animali del dolore: identificazione di nuovi trattamenti terapeutici (3) Modelli animali di malattie neurodegenerative. Nell'ambito di queste linee di ricerca, gli obiettivi più specificamente perseguiti nel 2012 sono stati i seguenti: Linea 1: analisi dei cambiamnenti strutturali e molecolari in aree limbiche e corticali durante la formazione di memorie recenti e remote Linea 2 : identificazione di nuovi trattamenti terapeutici fondati sull'utilizzo della tossine botulinica linea 3: ottenere nuovi parametri riguardanti alterazioni precoci del comportamento e della neuroplasticità nel topo Tg2576, un modello murino della malattia di Alzheimer sui quale valutare con maggior grado di affidabilità gli effetti di trattamenti anti-AD in fase di ricerca preclinica. (literal)
  • Come negli anni precendenti, le tematiche di ricerca all'interno della presente commessa si articolano in due principali linee: La prima linea mira ad approfondire la conoscenza dei meccanismi di plasticità sinaptica coinvolti nella formazione e nel consolidamento della memoria recente e remota. In quest'ambito un'attenzione particolare viene rivolta allo studio delle modificazioni neuromorfologiche indotte dall'apprendimento (incluso il loro potenziamento mediante stimolazione farmacologica) e all'identificazione di geni coinvolti nella regolazione dei fenomeni di plasticità alla base dei processi di memorizzazione. La seconda linea si prefigge di approfondire le conoscenze sui meccanismi alla base dei processi nocicettivi, con particolare attenzione allo studio dei sistemi neuromodulatori endogeni e alle loro interazioni, come pure di individuare nuovi trattamenti farmacologici in grado di combattere il dolore neuropatico e infiammatorio. (literal)
Competenze
  • Le competenze dei partecipanti alla commessa includono: - tecniche di analisi del comportamento cognitivo, motorio, percettivo e nocicettivo nei roditori - tecniche di chirurgia stereotassica (iniezione di farmaci o vettori virali, lesioni elettrolitiche/eccito-tossiche, impianto di cannule in situ) - Biologia molecolare (western Blotting, ELISA, PCR) - Immunoistochimica, Immunofluorescenza, Istologia - Analisi di immagini (microscopia confocale, microscopia ottica) - Software (Neurolucida, Ethovision, Statistica, Photoshop, Illustrator, Imaris ImageJ) (literal)
  • L'attività sperimentale concernente le due linee di ricerca in atto si avvale di specifiche competenze nell'analisi di fenotipi comportamentali, della plasticità neuromorfologica, dei meccanismi di trasduzione intracellulare, della farmacologia e della tossicologia. Le competenze specifiche possedute dai partecipanti alla commesse riguardano i settori seguenti: studio del comportamento,biologia molecolare, neurofarmacologia, tossicologia, genetica molecolare, genetica comportamentale, neuroimaging, analisi di immagini, statistica. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Marcatori precoci e/o pre-sintommatici di malattie neurodegenerative Identificazione di geni di succettibilità Farmaci e nuovi protocolli di somministrazione Protocolli di ri-abilitazione Brevetti (literal)
Obiettivi
  • Sulla base delle tematiche e dei risultati acquisiti negli ultimi anni, ci si prefigge come obiettivi una migliore conoscenza e comprensione dei meccanismi neurobiologici che accompagnano la plasticità neuronale alla base di comportamenti normali e patologici. Questo approfondimento è condizione necessaria anche per un possibile approccio terapeutico a numerose patologie neurodegenerative caratterizzate da deficit di memoria e cognitivi come i morbi di Alzheimer e di Parkinson, e per lo studio di nuovi approcci terapeutici per il trattamento del dolore cronico. (literal)
Stato dell'arte
  • La ricerca di trattamenti destinati a contrastare i disturbi neurologici ecomportamentali osservati durante l'invecchiamento o in seguito a malattie neurodegenerative del sistema nervoso richiede l'identificazione delle basi neurali dei processi cognitivi in condizioni di normalità nonchè la messa in evidenza dei meccanismi genetici e ambientali implicati nella loro degenerazione. L'analisi concomittante delle condizione di normalità epatologia è centrale anche per la ricerca di nuovi farmaci destinati a contrastere patologie diffuse come il dolore cronico. L'uso di modelli animali geneticamente definiti topi inbred, knock-out e transgenici) rappresenta oggi uno degli strumenti più avanzati per la comprensione di queste patologie. Questi modelli permettono, infatti, di manipolare nello stesso animale sia la componente genetica sia quella ambientale in modo di (i) modellizzare i fenomeni patologici, (ii) operare strategie di prevenzione, (iii) delineare interventi terapeutici farmacologici, genetici e/o ambientali. (literal)
  • L'emergere di un crescente numero di malattie degenerative del sistema nervoso, in particolare nel corso della terza età, sottolinea l'importanza degli studi sulle basi genetiche e ambientali delle neuro- e psico-patologie. L'uso di modelli animali di alcune di queste patologie (topi knock-out o transgenici) rappresenta oggi uno degli strumenti più avanzati per la loro comprensione e terapia. Infatti, questi animali permettono di studiare disfunzioni neurobiologiche indotte dalle specifiche alterazioni geniche usando le principali tecniche di indagini sul sistema nervoso centrale (valutazione del comportamento, ricerca di specifiche). Gli studi realizzati nell'ambito della presente vengono condotti tramite l'uso di questi strumenti e metodiche. Riguardano essenzialmente (i) la comprensione dei meccanismi normali e patologici della memoria, (ii)la conoscenza dei meccanismi neurofisiopatologici del dolore acuto e cronico. (literal)
Tecniche di indagine
  • Le metodologie in uso per la conprensione dei fenomeni si svolge attraverso l'uso combinato delle competenze/strumentazioni elencate sotto. Raccolta dei dati: studio del comportamento, chirurgia stereotassica (lesioni, impianto canule, iniezione in situ di virus, iniezioni intra-ventricolari), tecniche di biologica molecolare (western-blotting, PCR), tecniche di istologia (Nissl, impregnazione di Golgi),tecniche di immunoistochimica e immunifluorescenza (marcature di proto-oncogeni, marcature recettoriali o di proteina). Analisi dei dati: Analisi di immagini, grafica, statistica (literal)
  • La metodologia per la comprensione di fenomeni o strutture attraverso l'impiego combinato di competenze prevede l'iniziale addestramento di animali in compiti di memoria/apprendimento o la modelizzazione di uno stato nocicettivo, poi il successivo prelievo del tessuto cerebrale o midollare nelle aree di interesse, tessuti sui quali verrà quindi effettuata l'analisi istologica, immunoistochimica, molecolare, o elettrofisiologica allo scopo di identificare correlati fisiologici degli stati comportamentali normali e patologici (literal)
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