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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2108/430

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contributor.advisorCecconi, Francesco-
contributor.authorD'Amelio, Marcello-
date.accessioned2008-04-03T08:36:35Z-
date.available2008-04-03T08:36:35Z-
date.issued2008-04-03T08:36:35Z-
identifier.urihttp://hdl.handle.net/2108/430-
description20. cicloen
description.abstractLa Malattia di Alzheimer è un malattia neurodegenerativa e progressiva per la quale sono stati generati diversi modelli animali. Un numero sempre crescente di evidenze dimostra che la disfunzione neuronale si verifica prima della formazione di placche di beta-amiloide e della morte del neurone stesso. In questo lavoro è stato valutato se una precoce attivazione di apoptosi, nelle sinapsi, possa condurre ad una progressiva perdita delle stesse, che è una delle maggiori caratteristiche della condizione del Mild Cognitive Impairment (MCI). E’ stata utilizzata, come modello di malattia, la linea Tg2576 che sovraesprime l’isoforma umana del precursore della beta-amiloide portatrice della mutazione Swedish (mutazione presente in alcune forme familiari della Malattia di Alzheimer). In letteratura è presente che questo modello di malattia, a 6 mesi di età presenta i primi deficit nella memoria spaziale mentre le prime placche di beta-amiloide, sono riscontrabili (in ippocampo e neocorteccia) non prima di 10 mesi di età. Non sono apprezzabili evidenti segni di morte neuronale nel corso della vita dell’animale. Sulla base delle caratteristiche sopra menzionate, questo animale può essere considerato un buon modello di MCI. I nostri risultati evidenziano che la capasi-3, prodotto terminale della cascata apoptica, è molto più attiva nel compartimento post-sinaptico dei neuroni ippocampali di un animale transgenico (tg) rispetto all’animale wild type (wt). Questo dato è coincidente con una riduzione del numero di spine dendritiche nella regione CA1 dell’ippocampo. Con l’obiettivo di confermare, in vitro, il coinvolgimento dell’apoptosi, nella neurodegenerazione beta-amiloide indotta, abbiamo generato un modello di neuroni primari. Il modello consiste di neuroni primari dissezionati da embrioni transgenici per la beta-amiloide ma privi della proteina Apaf1, che svolge un ruolo chiave nell’apoptosi mitocondrio-mediata. I risultati dimostrano che i neuroni transgenici hanno più caspasi-3 attiva che i neuroni wt e che l’attivazione della caspasi-3 è completamente abolita in assenza della proteina Apaf1. E’ stato, altresì, analizzato lo stress ossidativo, noto essere rilevante nella progressione della malattia, nell’ippocampo di animali wt e tg. I dati presentati in questo lavoro dimostrano che la caspasi-3 svolge un importante ruolo nei processi di degenerazione sinaptica caratteristica della fase iniziale della Malattia di Alzheimer. Questo studio potrebbe portare all’identificazione di nuovi target terapeutici che rallentano i processi neurodegenerativi nella fase iniziale di malattia.en
description.abstractAlzheimer Disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder for which numerous mouse models have been generated. A growing body of evidence demonstrate that neuronal dysfunction occurs before Aβ-plaques deposition and neuronal death. We evaluated if an early apoptotic activation at the synapses can lead to a progressive synapse degeneration and to a progressive loss of neuronal connectivity, which is a major clinical feature of a first phase of AD, referred to as Mild Cognitive Impairment (MCI). We used, as a mouse model of AD, the Tg2576 strain, which expresses an amyloid precursor protein (APP695) harboring the Swedish familial AD mutation. It has been demonstrated that, in this mouse model, the spatial memory impairment, evaluated in Morris water maze, could be detected at the age of 6 months; noteworthy, at 10 months of age, only a few senile plaques are detected in several brain regions, including the cortex and hippocampus. Therefore, this transgenic mouse line, at an early stage, could be considered as a model for MCI. Our results highlight that the apoptosis molecules are much more active in the transgenic mouse than in non-transgenic littermates at a very early stage (3 months) in hippocampal neuron synapses. These findings are coincident with a decreased spine density in the radium stratum of the CA1 region of hippocampus. In order to verify the impairment of apoptosis in Aβ-induced neurodegeneration we generated a novel cellular model. This consists of primary neuron dissected from perinatal double transgenic individuals (apoptosome-deficient by Apaf-1 inactivation expressing the human mutated APP transgene). We are evaluating if the reduction of dendritic spine number is depedent on caspase cleavage of post synaptic proteins and if the apoptosome is involved in this pathway. Moreover, we analyzed the oxidative damage, known to be relevant in the progression of the disease. It is still unclear whether, in the early stages of AD, oxidative stress precedes and contributes directly to AD pathogenesis, both in hippocampal synapses in vivo and in primary neurons from the Tg2576 mouse model. This study could lead to the identification of new therapeutical targets to slow down the neurodegenerative process in its early phase.en
description.tableofcontentsIntroduzione. - Capitolo 1, Malattia di Alzheimer - 1.1 Epidemiologia e fattori di rischio - 1.2 Genetica - 1.2.1 Forme familiari - 1.2.2 Forma sporadica - 1.3 Patogenesi - 1.3.1 Formazione del peptide Aβ: processamento della proteina APP - 1.3.2 L’ipotesi della cascata amiloidea. - Capitolo 2, Mild Cognitive Impairment (MCI). - Capitolo 3, Apoptosi - 3.1 Apoptosi e Malattia di Alzheimer. - Capitolo 4, Modello murino di Malattia di Alzheimer - 4.1 Origine del modello - 4.2 Caratteristiche del modello Tg2576 - CONTRIBUTO SPERIMENTALE. - Capitolo 5, Ipotesi di lavoro. - Capitolo 6, Risultati. - I PARTE, Caratterizzazione del modello animale - 6.1 Attività della caspasi-3 in ippocampo del modello Tg2576 - 6.2 Analisi di sinaptosomi preparati da ippocampo - 6.2.1 Analisi di sinaptosomi per Western Blotting - 6.2.2 Saggio di attività della caspasi-3 su sinaptosomi - 6.2.3 Analisi di sinaptosomi al citofluorimetro - 6.3 Valutazione di marcatori sinaptici in estratti di ippocampo - 6.4 Misura della densità di spine dendritiche - 6.5 Immuno-localizzazione della caspasi-3 in sinapsi ippocampali - 6.6 Carbonilazione delle proteine - PARTE 2., Analisi del modello cellulare - 6.7 Modello di neuroni corticali primari privi dell’apoptosoma - 6.8 Attivazione della caspasi-3 in neuroni corticali primari - 6.8.1 L’aumento della caspasi-3 attiva nei neuroni primari transgenici è accompagnato da una maggiore morte cellulare? - 6.9 Localizzazione della caspasi-3 attiva in neuroni primari - 6.10 Il recettore AMPA è substrato della caspasi-3. - Capitolo 7, Discussione. - Capitolo 8, Materiali e Metodi - 8.1 Linee murine transgeniche: mantenimento e genotipizzazione - 8.2 Colture primarie di neuroni corticali - 8.3 Estratti proteici - 8.4 Preparazione di sinaptosomi - 8.5 Western Blotting - 8.6 Valutazione dei livelli di proteine carbonilate - 8.7 Saggio di attività enzimatica della caspasi-3 - 8.8 Analisi al FACS - 8.9 Microscopia elettronica - 8.10 Colorazione Golgi e conta delle spine dendritiche - 8.11 Visualizzazione in situ della caspasi-3 attiva in neuroni primari. - BIBLIOGRAFIAen
format.extent7186565 bytes-
format.mimetypeapplication/pdf-
language.isoiten
subjectTg2576en
subjectspina dendriticaen
subjectcaspasi-3en
subjectsinaptosien
subjectmalattia di Alzheimeren
titleMeccanismi molecolari coinvolti nella degenerazione sinaptica in un modello murino di malattia di Alzheimeren
title.alternativeMolecular mechanism involved in synaptic degeneration in a mouse model of Alzheimer's diseaseen
typeDoctoral thesisen
degree.nameDottorato in neuroscienzeen
degree.levelDottoratoen
degree.disciplineFacoltà di medicina e chirurgiaen
degree.grantorUniversità degli studi di Roma Tor Vergataen
date.dateofdefenseA.A. 2007/2008en
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