Comprensione dei processi biomolecolari e biologici che si verificano durante la rigenerazione dei nervi periferici
Understanding the biomolecular and biological processes occurring during peripheral nerve regeneration
Aree / Gruppi di ricerca
Partecipanti al progetto
Descrizione del progetto
Different cells and factors are involved in degenerative and regenerative events following a nerve injury: macrophages, nerve fibroblasts, endothelial cells, Schwann cells coordinate their activity to promote Wallerian degeneration, axon regrowth and an efficient nerve regeneration. We study the interplay between these cell populations in different environments: in the distal portion of the injured nerve during the degeneration and regeneration steps and within a conduit used to repair a nerve gap, where the different cell populations need to migrate and interact to form the new tissue. To understand the biomolecular and biological processes occurring during peripheral nerve regeneration, we analyse the expression pattern of genes involved in the different steps of degeneration and regeneration, in particular the genes involved in Schwann cell dedifferentiation and proliferation (i.e. c-Jun, the soluble isoform of Neuregulin1 and its receptors), the genes involved in new vascularization (i.e. VEGF-A and its receptors), the genes involved in remyelination (i.e. the transmembrane isoform of Neuregulin1, KROX20, myelin basic protein). These cells and factors are analysed either in simple models where nerve regeneration is efficient (young animals, after mild nerve injuries, after immediate nerve repair), either in complex models where nerve regeneration is not efficient (elderly animals, after severe nerve injuries, after delayed nerve repair), with the aim to identify and develop new strategies to promote nerve regeneration also when conditions are adverse.
Diverse cellule e fattori sono coinvolti negli eventi di degenerazione e rigenerazione che seguono una lesione nervosa: macrofagi, fibroblasti nervosi, cellule endoteliali, cellule di Schwann coordinano la loro attività per promuovere la degenerazione Walleriana, la ricrescita degli assoni e un'efficiente rigenerazione del nervo.
Studiamo l'interazione tra queste popolazioni cellulari in ambienti diversi: nella porzione distale del nervo danneggiato durante le fasi di degenerazione e rigenerazione e all'interno di un condotto utilizzato per riparare una lesione nervosa grave, dove le diverse popolazioni cellulari devono migrare e interagire per formare il nuovo tessuto. Per comprendere i processi biomolecolari e biologici che si verificano durante la rigenerazione dei nervi periferici, analizziamo la regolazione dell’espressione dei geni coinvolti nelle diverse fasi di degenerazione e rigenerazione, in particolare i geni coinvolti nella dedifferenziazione e proliferazione delle cellule di Schwann (es. c-Jun, l'isoforma solubile della Neuregulina1 ed i suoi recettori), i geni coinvolti nella nuova vascolarizzazione (ie VEGF-A ei suoi recettori), i geni coinvolti nella rimielinizzazione (ie l'isoforma transmembrana della Neuregulina1, KROX20, la proteina basica della mielina).
Queste cellule e fattori vengono analizzati sia in modelli semplici, dove la rigenerazione nervosa è efficiente (animali giovani, dopo lesioni nervose lievi, dopo riparazione nervosa immediata), sia in modelli complessi, dove la rigenerazione nervosa non è efficiente (animali anziani, dopo lesioni nervose gravi, dopo riparazione nervosa ritardata), con l'obiettivo di identificare e sviluppare nuove strategie per promuovere la rigenerazione nervosa anche quando le condizioni sono avverse.