I Laboratori di ricerca pre-clinica si avvalgono delle tecnologie più avanzate per lo studio dei meccanismi patogenetici e fisiopatologici delle principali malattie neurologiche e per l’identificazione di nuovi approcci diagnostici e terapeutici.

Denominazione Target
Neurochimica Funzionale Studio dei meccanismi biologici implicati nella patogenesi delle malattie neurodegenerative
Neurofisiologia dei Riflessi tronco-encefalici e spinali Studio elettrofisiologico dei circuiti riflessi estero e propriocettivi a livello cranico e spinale
Neurofisiologia dei Sistemi Autonomici Integrativi Studio dei meccanismi fisiopatogenetici del dolore cronico neurogeno
Psicofisiologia Nocicettiva Esplorazione neurofisiologica dei meccanismi di controllo del dolore

Dove: seconda torre – terzo piano
Responsabile: Dott. Fabio Blandini ( Coordinatore ricerca neurobiologica IRCCS Mondino )
Tel: 0382-380333

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Collaboratori:

  • 2 biologi senior (contrattisti): Dott.ssa Marie Therese Armentero, Dott.ssa Giovanna Levandis
  • 2 neurobiologi (contrattisti): Dott.ssa Silvia Cerri, Dott.ssa Giulia Ambrosi
  • 1 neurobiologo (dottorando in Farmacologia clinica e sperimentale dell’Università dell’Insubria):     Dott.ssa Francesca Siani
  • 1 tecnico di laboratorio (contrattista): Sig.ra Cristina Ghezzi

Questo laboratorio è stato istituito nel 1994 con l’obiettivo iniziale di apportare nella neurologia clinica “markers” periferici di funzionalità del sistema nervoso. A tale scopo l’attività scientifica del laboratorio si è estesa dalla ricerca di disfunzioni neurochimiche su modelli sperimentali animali e cellulari, all’analisi delle stesse alterazioni o di loro correlati a livello periferico attraverso l’utilizzo di cellule circolanti, siero e, più recentemente, fibroblasti ottenuti da pazienti affetti da specifiche patologie neurologiche. Ciò al fine di ottenere parametri di valore diagnostico/prognostico da impiegare nella pratica clinica e quindi di possibile utilizzo per l’ottimizzazione e la personalizzazione della terapia.

Attualmente, le attività del laboratorio si concentrano sulla malattia di Parkinson; in particolare, la ricerca in corso si pone come obiettivo generale quello di identificare parametri neurochimici correlabili all’insorgenza e/o alla progressione della malattia. A tal fine il laboratorio percorre strade complementari utilizzando sia modelli sperimentali animali, sia analisi nel paziente, nell’ambito di progetti di ricerca finanziati da diversi enti, quali il Ministero della Salute (ricerca corrente e finalizzata), il MIUR, la Commissione Europea, l’iniziativa COEN (Centers of Excellence in Neurodegeneration) e fondazioni bancarie.

Un obiettivo specifico del laboratorio riguarda l’analisi del ruolo di processi di stress ossidativo, proteo-tossicità e processi fosforilativi nei fenomeni bio-molecolari e neurochimici che sottendono il processo neurodegenerativo alla base della malattia di Parkinson. Tali indagini sono state estese anche a pazienti affetti da malattia di Alzheimer. Il laboratorio fornisce inoltre ampia collaborazione a gruppi di ricerca clinica della Fondazione Mondino su altre patologie.

Per quanto riguarda la ricerca animale, il Laboratorio di Neurochimica Funzionale ha avviato una serie di studi per la valutazione di nuove strategie terapeutiche – di tipo farmacologico e nonfarmacologico – volte a modificare la progressione del processo neurodegenerativo della m. di Parkinson. Tali studi si basano su modelli animali “lesionali” ottenuti somministrando per via intracerebrale (stereotassica) una neurotossina – la 6-idrossidopamina – in grado di replicare la lesione anatomica della malattia di Parkinson. Questo modello è attualmente impiegato anche per studiare alcuni sintomi non motori associati alla lesione dopaminergica centrale (ad esempio le disfunzioni gastro-intestinali), ma soprattutto per valutare il potenziale neuro protettivo/neurorigenerativo del trapianto intracerebrale di cellule staminali di diversi tipi. Tali attività si inseriscono nel quadro di collaborazioni di ricerca stabili con strutture dell’Università di Pavia e altri IRCCS italiani.

Questo laboratorio partecipa alle attività coordinate dai Centri di Ricerca Integrata dedicati alle malattie neurodegenerative (CRND).

Apparecchiature qualificanti:

  • Sistema per imaging immunochimico Odyssey Infrared Imaging System (Li-Cor)
  • Sistema e software d’analisi stereologico (MicroBrightField)
  • Lettore micropiastre in fluorescenza/luminescenza Spectra-Max Gemini XS (Molecular Devices)
  • Apparato stereotassico per piccoli animali (Stoelting)
  • Microscopio luce diretta/fluorescenza Axioscop 2-plus (Zeiss) con software per analisi d’immagine
  • Microscopio luce diretta/fluorescenza motorizzato M2- (Zeiss) con software per analisi d’immagine
  • Sistema ApoTome Zeiss per ricostruzione immagini microscopia in alta definizione
Dove: seconda torre – secondo piano
Responsabile: Dott. Enrico Alfonsi (Dirigente medico IRCCS Mondino)
Tel: 0382-380434
E-Mail: enrico.alfonsi@mondino.it

 

Collaboratori:
  • 1 neurofisiologo: Dott. Alessandro Lozza
  • 1 neurologo (assegnista UniPV): Dott.ssa Elena Alvisi
  • 1 tecnico di NFP: Dott. Mauro Fresia

Il laboratorio esegue indagini elettrofisiologiche che esplorano l’integrità dei circuiti riflessi esterocettivi e propriocettivi a livello cranico e spinale. Vengono anche studiati i sistemi responsabili della modulazione in senso facilitatorio ed inibitorio di tali riflessi. Queste valutazioni offrono la possibilità di individuare le alterazioni di differenziati circuiti riflessi sia monosinaptici sia polisinaptici, in numerose patologie di interesse neurologico, neuroriabilitativo, neurochirurgico, ortopedico, otorinolaringoiatrico, odontoiatrico, urologico ecc.

Le metodiche eseguibili sono rappresentate dallo studio dei seguenti riflessi: 

  1. riflesso H e suoi meccanismi d’inibizione (presinaptica, ricorrente, reciproca, autogena)
  2. riflessi esterocettivi: di flessione dell’arto inferiore, riflessi cutaneo-muscolari all’arto superiore ed inferiore, riflesso corneale – blink reflex, riflessi di soppressione esterocettiva dei muscoli masticatori, riflessi sacrali anale e bulbo-cavernoso
  3. riflesso propriocettivo masseterino e tempo silente propriocettivo dei muscoli massetere e temporale.

Il laboratorio esegue inoltre:

  1. tests di studio della fatica neuromuscolare centrale e periferica mediante tecniche di analisi delle variazioni del meccanogramma della forza e delle risposta contrattile del muscolo striato, come pure mediante analisi elettromiografiche del segnale EMG di superficie (analisi dell’area rettificata del segnale EMG ed analisi del segnale EMG mediante l’algoritmo della “fast Fourier transform”).
    Infine, in tale laboratorio sono eseguiti
  2. studi di cinesiologia mediante analisi poligrafica EMG, che riguardano l’analisi di differenti tipi di movimento degli arti (“ramp”, “ballistici” ecc.), lo studio delle fasi orale e faringea della deglutizione di solidi e liquidi (esame simultaneo dell’attività dei muscoli sopraioidei, dell’attività dello sfintere esofageo superiore e del meccanigramma delle strutture laringo-faringee durante la deglutizione).

Tutti questi studi possono venire applicati sia nel monitoraggio delle modificazioni indotte da differenti patologie del movimento sia di quelle indotte dall’azione di differenti farmaci.

Questo laboratorio partecipa alle attività coordinate dai Centri di Ricerca Integrata dedicati alle malattie neurodegenerative (CRIND) e alla sclerosi multipla (CRISM) e dal Brain Connectivity Center (BCC).


Apparecchiature qualificanti:

  • Elettromiografo Medelec Mystro ed unità di stimolazione BTS
  • Apparecchio stimolazione vibratoria-accelerometro con amplificatore Bruel and Kjaer
  • Cella di carico GA101R; strain-gauge per deglutizione
  • Lettore cella di carico DS Europe
  • Registratore RACAL

Dove: seconda torre – terzo piano
Responsabile: Prof.ssa Cristina Tassorelli (Ricercatore confermato e Professore Aggregato)
Tel: 0382-380330 0382-380328
E-mail: cristina.tassorelli@mondino.it

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Collaboratori:

  • 1 biologo senior (contrattista): Dott.ssa Rosaria Greco
  • 1 biotecnologo (assegnista UniPV): Dott.ssa Antonina Stefania Mangione
  • 1 biologo junior (Dottoranda UniPV): Dr.ssa Chiara Demartini
  • 1 tecnico di laboratorio (UniPV): Dr.ssa Anna Zanaboni

Attività

Il Laboratorio si occupa primariamente dello studio dei meccanismi fisiopatogenetici e della ricerca di nuove, potenziali strategie terapeutiche in alcune patologie neurologiche come le cefalee, il dolore cronico, le malattie neurodegenerative e lo stroke, attraverso la messa a punto e l’applicazione di modelli animali di malattia.

Per quanto riguarda il dolore, sono in corso studi relativi agli aspetti neurochimici e neurofunzionali a livello centrale di diversi tipi di dolore (fisiologico, infiammatorio, emicranico). Particolare attenzione è dedicata all’implementazione di modelli animali di dolore via via più sofisticati e affidabili, che vengono utilizzati nello studio dei meccanismi fisiopatogenetici centrali e periferici  sottesi alle diverse tipologie di dolore, emicranico, infiammatorio, etc. Attualmente è in corso di integrazione e standardizzazione l’utilizzo del modello di nocicezione trigeminale basato sul formalin orofacciale in combinazione con quello basato sulla somministrazione di nitroglicerina. Tale modello integrato sarà in grado di fornire ulteriori informazioni sui meccanismi alla base dell’iperalgesia in ambito cranico. Il team del Laboratorio negli ultimi anni ha focalizzato una parte del suo interesse sull’influenza del sistema endocannabinoide sul dolore fisiologico, infiammatorio e nell’iperalgesia da nitroglicerina, attraverso un approccio di tipo farmacologico-comportamentale, con lo scopo di chiarire gli aspetti fisiopatologici del dolore e di individuare nuovi bersagli terapeutici. Diversi studi dimostrano, infatti, che gli endocannabinoidi, tra cui l’anandamide (AEA), possono modulare la trasmissione del dolore, attraverso l’attivazione dei recettori cannabinoidi (CB) 1 e 2. Al momento sono in corso di valutazione gli effetti di due diversi inibitori idrolasici dell’amidasi degli acidi grassi (FAAH) e della monoglicerol lipasi (MAGL) sull’attivazione neuronale, enzimi convolti nel catabolismo degli endocannabinoidi. L’utilizzo di queste molecole sarebbe in grado di potenziare l’attività biologica degli endocannabinoidi, riducendo almeno in parte, gli effetti secondari legati all’interazione con il recettore CB1, altamente rappresentato nel sistema nervoso centrale. Grazie alla collaborazione con il Dipartimento di Drug Discovery and Development (Direttore Prof. Piomelli), dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova, è altresì in corso la valutazione delle variazioni di AEA indotte dalla nitroglicerina, a livello periferico e centrale. Nel campo dell’emicrania, il Laboratorio ha svolto ed ha in corso studi mirati a valutare la potenziale efficacia terapeutica di alcune molecole sui modelli animali disponibili in collaborazione con l’università di Milano e con il Dipartimento di Chimica, Università di Firenze, Polo Scientifico e Tecnologico.

Un filone di ricerca sul dolore si estende poi a valutare i meccanismi molecolari del processing nocicettivo nella neurodegenerazione e nell’invecchiamento attraverso lo studio dei processi autofagici in modelli animali di dolore associato all’invecchiamento in collaborazione con l’Università Magna Grecia di Catanzaro (Dipartimento di Scienza della Salute) e con l’Università della Calabria (Dipartimento Farmacobiologico).

Per quanto riguarda le patologie neurodegenerative, in collaborazione con il Centro di Ricerca Integrata Malattie Neurodegenerative (CRIND), il Laboratorio sta valutando i potenziali effetti neurorigenerativi e protettivi delle cellule mesenchimali, somministrate per via intracarotidea, in animali con lesione nigro-striatale, dopo aver, nel passato recente, studiato negli stessi le alterazioni neuroanatomiche e neurochimiche in aree cerebrali deputate al controllo del tratto intestinale.

In relazione allo stroke, l’attività di ricerca utilizza un modello animale di ischemia cerebrale, messo a punto in collaborazione con l’Università della Calabria, (Dipartimento Farmaco Biologico)  e l’Università “Magna Grecia” di  Catanzaro (Dipartimento di Scienza della Salute). Attualmente è in  corso lo studio del ruolo della forma solubile del recettore per i prodotti finali di glicazione avanzata (RAGE), come potenziale marker periferico dopo insulto ischemico, con particolare riferimento alla possibilità di modularne l’attività attraverso molecole neuro-protettive.

Apparecchiature qualificanti:

  • Microtomo congelatore a slitta
  • Apparecchiatura per corsa elettroforetica e Trans Blot turbo Blotting System
  • Termociclatore
  • Laser Doppler Oxi FLO 2000
  • Misuratore in vivo e in vitro di nitriti, nitrati e ossido nitrico
  • Misuratore non invasivo della pressione arteriosa in piccoli animali di laboratorio
  • Tail flick test, Hot Plate, Von Frey filaments Incapacitance tester
  • Stereomicroscopio per microchirurgia, fibre ottiche, tappetino termoriscaldante
  • Apparato stereotassico

Dove: seconda torre – secondo piano
Responsabile: Prof. Giorgio Sandrini (Professore Ordinario, Università degli Studi di Pavia)
Corresponsabile: Dott.ssa Marta Allena
Tel: 0382-380435
E-mail: giorgio.sandrini@unipv.it

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Collaboratori:

  • 1 neurologo: Dott.ssa Eliana Berra
  • 1 neurologo (assegnista UniPV): Dott.ssa Elena Alvisi
  • 1 tecnico di NFP: Dott. Mauro Fresia
  • 4 specializzandi in NFP UniPV: Dott.ssa Irene De Paoli, Dott.ssa Mariangela Berlangieri, Dott.ssa Micol Avenali e Dott. Paolo Prunetti

Il laboratorio ha iniziato la sua attività sviluppando metodiche per lo studio dei riflessi nocicettivi spinali (riflesso Nocicettivo di Flessione – RIII – in particolare). Successivamente sono state impiegate altre tecniche per lo studio dei riflessi polisinaptici a livello trigemino-facciale (ad es. il r. corneale). Tali metodiche sono state principalmente utilizzate per lo studio dei meccanismi di controllo del dolore in varie patologie (cefalee primarie, in particolare), nonché del meccanismo d’azione di terapie, farmacologiche e non, impiegate nel trattamento del dolore. Successivamente nel laboratorio sono stati utilizzate altre metodiche di valutazione del dolore (algometria) e della contrattura muscolare (miomonitor), in particolare delle cefalee primarie.

Altro campo di ricerca ha riguardato i meccanismi integrativi tra sistema antinocicettivo ed autonomico (riflesso psicogalvanico, evaporimetria), nonchè lo studio dei potenziali evocati da stimoli olfattori.
Si sono inoltre sviluppati studi sui meccanismi di plasticità di sistemi di controllo del dolore (sommazione temporale) e su sistemi di controllo inibitorio discendente. Tali studi hanno riguardato soggetti volontari normali, pazienti affetti da vari tipi di dolore cronico (incluse le cefalee), malattie extrapiramidali e sclerosi multipla.

Più recentemente è stata inoltre valutata l’efficacia di un trattamento non invasivo basato sulla stimolazione a corrente continua, ad elevate potenzialità di neuromodulazione. L’efficacia di tale trattamento è stata valutata indagando il suo effetto su riflessi nocicettivi spinali per le forme di dolore cronico.

Apparecchiature qualificanti:

  • Elettromiografo Mystro Medelec
  • CED1401
  • Sistema Elite 3D 50HZ
  • Algometro Somedic completo di unità di controllo
  • Stimolatore AUDIOSTIM con modulo per audiostimolazione
  • 4 apparecchi per stimolazioni elettriche a corrente continua