Laboratorio di Neurobiologia Sperimentale

Seconda torre - Terzo piano
Responsabile: Dr.ssa Cristina Cereda (Biologa IRCCS Mondino)
Tel: 0382-380248
E-Mail: cristina.cereda@mondino.it

Collaboratori:

• 1 biologo senior (ricercatore triennalista IRCCS): Dr.ssa Emanuela Cova
• 2 neurobiologi (post-doc): Dr.ssa Stefania Guareschi, Dr.ssa Stella Gagliardi
• 2 dottorandi in Scienze Farmacologiche, Università degli Studi di Pavia: Dr. Andrea Ghiroldi, Dr.ssa Emanuela Leoni
• 1 dottorando in Patologia e Genetica Medica, Università degli Studi di Pavia: Dr.ssa Pamela Milani.

Il laboratorio nasce come laboratorio di ricerca di base riguardante lo studio dei meccanismi biologici implicati nella patogenesi e progressione delle malattie neurodegenerative con particolare attenzione alla Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) ed alla malattia di Alzheimer (AD). La ricerca di base è connessa ad una ricerca traslazionale volta a definire marcatori biologici di insorgenza o progressione nei liquidi periferici quali liquido cerebrospinale e siero e nelle cellule nucleate del sangue (linfociti). Per quanto riguarda la SLA, la patologia è studiata da differenti punti di vista a partire dalla caratterizzazione della SOD1 e dall'aumento del suo messaggero come biomarcatore della patologia stessa (Gagliardi, 2010). Vengono studiati, in linfociti di pazienti e modelli cellulari di patologia, vie di trasduzione del segnale, regolazione genica e sistemi implicati nello stress ossidativo. Attualmente differenti progetti sono in corso per la definizione di nuove funzioni della SOD1 correlate all'interazione della proteina con DNA e RNA nel nucleo e nel citoplasma. Lo studio della regolazione fisiologica del gene sod1 è affrontato utilizzando vari sistemi di induzione tra cui stress ossidativo, estrogeni, xenobiotici per definire l'aumento patologico dell'espressione del mRNA di SOD1 dei pazienti. L'aumento di SOD1 mRNA caratteristico dei pazienti è anche studiato come possibile risultato di una maggiore stabilità del messaggero stesso ad opera di proteine il cui ruolo è assodato essere fondamentale nella SLA (TDP-43 e FUS). La proteina SOD1 e la sua implicazione nella patologia ha portato a progetti sullo studio dell'ossidazione e delle modificazioni post-traduzionali della proteina stessa e del suo stato di aggregazione. Esperimenti di ChipSeq ed EMSA sono in corso per la caratterizzazione di una possibile funzione nucleare della SOD1 e di un suo diretto legame con il DNA a con l'interattoma nucleare.

Il laboratorio è suddiviso in tre sezioni sperimentali utilizzate trasversalmente dai progetti di ricerca:

Sezione di Biologia molecolare: indirizzata nello studio d'espressione di mRNA attraverso Real Time con tecnologia TaqMan o Sybr-Green. Gli mRNA sono anche studiati nella loro stabilizzazione ed emivita con Reverse ImmunoPrecipitation. Tale sezione svolge anche un'attività diagnostica di analisi mutazionale a livello di geni coinvolti nella patogenesi della SLA. Tale attività comprende anche l'analisi, tramite sequenziamento diretto, dHPLC o MLPA, di più di 30 geni coinvolti in malattie neurologiche.

Sezione di analisi proteica: vengono utilizzate tecniche per lo studio dell'espressione proteica come Western blot ed immunoprecipitazione. Vengono utilizzate anche metodiche bidimensionali per lo studio del proteoma. L'acquisizione della tecnologia SELDI MALDI-TOF ha permesso di implementare una serie di protocolli atti a caratterizzare biomarcatori.

Sezione di colture cellulari: permette lo sviluppo di modelli sperimentali con vettori di espressione adeguati allo studio di messaggeri o/e di proteine interessanti per la comprensione dei meccanismi di neurodegenerazione. L'utilizzo di metodiche di microscopia confocale e a fluorescenza permette lo studio della localizzazione cellulare di proteine d'interesse. Il laboratorio è coinvolto nella messa a punto di metodiche di differenziamento cellulare per colture di motoneuroni da linee neuronali. Sono inoltre allestite colture primarie di linfociti e di linee linfoblastoidi. di pazienti affetti da patologie neurodegenerative.

Pubblicazioni scientifiche rappresentative dell'ultimo quinquennio:

• Gagliardi S, Cova E, Davin A, Guareschi S, Abel K, Alvisi E, Laforenza U, Ghidoni R, Cashman JR, Ceroni M, Cereda C. SOD1 mRNA expression in sporadic amyotrophic lateral sclerosis. Neurobiol Dis. 2010 Apr 15.
• Corrado L., Carlomagno Y., Falasco L.,Mellone S., Godi M., Cova E., Cereda C.,Testa L., Mazzini L., D'Alfonso S. A Novel Peripherin (PRPH) gene mutation identified in one amyotrophic lateral sclerosis sporadic patient Neurobiol Aging. 2010 Apr 1. [Epub ahead of print]
• Cova E, Bongioanni P, Cereda C, Metelli MR, Salvaneschi L, Bernuzzi S, Guareschi S, Rossi B, Ceroni M. Time course of oxidant markers and antioxidant defences in subgroup of Amyotrophic Lateral Sclerosis patients. Neurochem Int. 2010 Apr;56(5):678-93. Epub 2010 Feb 10.
• Armentero MT., Sinforiani E., Grezzi C., Bazzini E., Levandis G., Ambrosi R., Zagaglia R., Pacchetti C., Cereda C., Cova E., Basso E., Celi D., Martignoni E., Nappi G., Blandini F. Peripheral expression of key regulatory kinasis in Alzheimer disease and Parkinson disease. N Neurobiol Aging. 2010 Jan 25. [Epub ahead of print]
• Albertini V, Bruno A, Paterlini A, Lista S, Benussi L, Cereda C, Binetti G, Ghidoni R. Optimization protocol for amyloid-β peptides detection in human cerebrospinal fluid using SELDI TOF MS. Proteomics Clin Appl 2009. In press.
• Corrado L, Del Bo R, Castellotti B, Ratti A, Cereda C, Penco S, Sorarù G, Carlomagno Y, Ghezzi S, Pensato V, Colombrita C, Gagliardi S, Cozzi L, Orsetti V, Mancuso M, Siciliano G, Mazzini L, Comi GP, Gellera C, Ceroni M, D'Alfonso S, Silani V. Mutations of FUS Gene in Sporadic Amyotrophic Lateral Sclerosis. J Med Genet. 2009 Oct 26. [Epub ahead of print]
• E. Emanuele, S. Lista, R. Ghidoni, G. Binetti, C. Cereda, L. Benussi, R. Maletta, A.C. Bruni, P. Politi. Chromosome 9p21.3 genotype is associated with vascular dementia and Alzheimer's disease. Neurobiol Aging. 2009 Aug 5. [Epub ahead of print]
• C. Cereda, C. Baiocchi, P. Bongioanni, E. Cova, S. Guareschi, MR. Metelli, B. Rossi, I. Sbalsi, MC. Cuccia, M. Ceroni. TNF and sTNFR1/2 plasma levels in ALS patients. J Neuroimmunol. 2008 Feb;194(1-2):123-31.
• C. Di Poto, P. Iadarola, R. Salvini, I. Passadore, C. Cereda, M. Ceroni, AM Bardoni. Optimizing separation efficiency of 2-DE procedures for visualization of different superoxide dismutase forms in a cellular model of amyotrophic lateral sclerosis. Electrophoresis. 2007 Dec;28(23):4340-7.
• C. Di Poto, P. Iadarola, R. Salvini, I. Passadore, C. Cereda, M. Ceroni, AM Bardoni. Optimizing separation efficiency of 2-DE procedures for visualization of different superoxide dismutase forms in a cellular model of amyotrophic lateral sclerosis. Electrophoresis. 2007 Dec;28(23):4340-7.

Apparecchiature qualificanti:

• Sequenziatore automatico
• Termociclatori per PCR
• Real-Time (1 iQfive e 1 HRM)
• SELDI-MALDI-TOF
• Apparati per prima e seconda dimensione (2D)