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Neuroscienze e malattie neurodegenerative

Mario Bortolozzi

Le connessine sono proteine di membrana alla base della comunicazione fra le cellule umane e la loro disfunzione è spesso alla base di gravi patologie. Il nostro gruppo si occupa di studiare le proprietà della connessina 32 (Cx32), le cui mutazioni genetiche sono causa della forma X della malattia di Charcot-Marie-Tooth (CMT1X), una neuropatia degenerativa a tutt’oggi senza cura.
Crediamo molto nell’approccio di tipo “traslazionale”, in grado cioè di combinare assieme competenze diverse e complementari: fisica, informatica, biologia, medicina. Abbiamo per ciò formato un gruppo di giovani ricercatori ed esperti collaboratori molto eterogeneo in queste discipline. Le nostre tecniche di analisi dei canali di Cx32 spaziano dai modelli computazionali agli esperimenti biofisici mediante elettrofisiologia e microscopia di fluorescenza, fino all’utilizzo di cellule staminali derivate dai pazienti CMT1X al fine di ricreare in laboratorio un modello semplificato di sistema nervoso periferico utile alla comprensione dei meccanismi di insorgenza della patologia ed alla ricerca di una cura.

Maurizio Corbetta

Come il cervello controlla il comportamento e la vita mentale rimangono una delle ultime sfide della scienza. L’obiettivo principale della nostra ricerca è capire come diverse regioni del cervello si attivano e interagiscono, scambiando informazioni, durante il comportamento sia normale che patologico. Studiamo i circuiti cerebrali utilizzando varie metodiche di brain imaging, inclusi risonanza magnetica funzionale (fMRI), elettromagneto-encefalografia (EEG/MEG), tomografia ad emissione di positroni (PET), e imaging ottico. Siamo anche interessati a capire come lesioni focali del cervello (ictus) influenzano non solo le aree lese, ma l’intera organizzazione funzionale del cervello.
Capire questi effetti remoti e’ indispensabile per sviluppare nuovi trattamenti in queste condizioni altamente invalidanti.

Claudia Lodovichi

La specificità delle connessioni tra i neuroni è essenziale per la normale funzione cerebrale. Siamo interessati a capire: 1. come un insieme di neuroni si unisce per formare circuiti neuronali specifici 2. come questi circuiti elaborano le informazioni neuronali.
Questi eventi sono molto dinamici, e possono andare incontro a modificazioni in risposta al continuo flusso di informazioni che arriva dall’ambiente, in condizioni fisiologiche e patologiche. Studiamo la formazione e la funzione dei circuiti neuronali, principalmente nel sistema olfattivo e nelle aree connesse, in condizioni fisiologiche e patologiche. Il sistema olfattivo è infatti coinvolto in molte patologie neurologiche.
Utilizziamo diversi approcci sperimentali, tra cui imaging, elettrofisiologia, anatomia quantitativa e comportamento.

Luca Scorrano

Ogni secondo, nel nostro corpo muoiono di una morte silenziosa che si chiama “apoptosi” circa 800 mila cellule. Queste cellule morte vengono rapidamente eliminate dal nostro organismo per essere sostituite con nuove cellule. Nella maggior parte delle malattie dell’invecchiamento, l’apoptosi è difettosa: troppa, come nel caso delle malattie neurodegenerative (p. es. Parkinson e Alzheimer), o troppo poca, come nel caso dei tumori.
L’apoptosi è orchestrata dai mitocondri, le centrali energetiche della cellula, che funzionano come da interruttore per dire alla cellula quando è il momento di terminare la propria vita. Il nostro laboratorio negli scorsi 15 anni ha scoperto come i cambiamenti della forma di queste centrali energetiche sia fondamentale per inviare i giusti segnali di vita e di morte alla cellula.
Usando raffinate indagini genetiche, di microscopia e funzionali, studiamo il ruolo della forma dei mitocondri nelle malattie neurodegenerative, nei tumori, nel diabete e nelle malattie cardiovascolari. Il nostro laboratorio mira così a identificare nuovi farmaci che correggendo i cambiamenti della forma mitocondriale, contrastino queste malattie e stimolino un invecchiamento in salute.

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