Meeting Franco Magni 8 Ottobre 2015

 

L'8 Ottobre 2015 si è svolto presso la Facoltà di Agraria dell'Università degli Studi di Perugia un Meeting organizzato dalla Fondazione in ricordo del Prof. Franco Magni.

 

 Prof. Lamberto Maffei

Accademia Nazionale Dei Lincei

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L’ambiente e il cervello

 L’ambiente e il cervello sono legati da un matrimonio indissolubile. L’ambiente costituisce l’insieme di stimoli che il cervello riceve. La vita di quest’ultimo è legata agli stimoli e senza di essi è praticamente in coma. Discuterò di risultati di ricerche che trattano come l’ambiente in certi casi, come è noto, possa procurare patologia, ma opportunamente modulato, può  diventare anche terapia. Nel caso di quest’ultima si riporta i meccanismi fisiologici che ne stanno alla base con la produzione di mediatori, fattori neurotrofici, neurormoni citochinine etc, una farmacologia endogena che simula i risultati ottenuti con la somministrazione delle stesse sostanze. Tratterò dell’influenza dell’ambiente durante l’età dello sviluppo, la vita adulta ma anche durante la senilità con riferimento particolare ai benefici che si possono ottenere durante i primi stadi della demenza senile.

Marcello Brunelli

Università di Pisa

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Neurobiologia del lampeggiamento nelle lucciole

Illuminando gli occhi di un maschio di lucciola ( Luciola lusitanica) si genera un blocco del lampeggiamento nella stessa lucciola e si osserva una depressione dell'intensità e della frequenza del lampeggiamento di una seconda lucciola, allorché le cavità corporee dei due animali siano connesse tramite un ponte salino. L'effetto inibitorio sulla seconda lucciola scompare dopo l'ablazione delle gonadi nella lucciola illuminata. Ciò dimostra che l'illuminazione degli occhi libera una sostanza inibitoria dai testicoli. Inoltre la stimolazione elettrica delle gonadi maschili produce un decremento di intensità nel lampeggiamento spontaneo e in quello elettricamente indotto, attraverso il rilascio di una sostanza inibitoria dal testicolo. La perfusione della cavità corporea di una lucciola maschio con omogenato delle gonadi produce una depressione reversibile dell'intensità sia dei flash spontanei che di quelli evocati elettricamente senza influenzare le volleys patogene. Indagini istologiche hanno mostrato che la parte corticale delle gonadi maschili è costituita da cellule che contengono nel loro citoplasma, numerosi granuli acidofili e floxinofilici. Il numero di granuli diminuisce dopo esposizione degli animali alla luce. La perfusione con granuli, isolati tramite centrifugazione in gradienti di saccarosio, produce gli stessi effetti della perfusione con l'intero omogenato. Poiché il numero di granuli oscilla nelle 24 ore attorno ad un valore medio costante, la fluttuazione del loro numero può essere meglio descritta come risultato di un rapporto tra frequenza di produzione e frequenza di rilascio. L'illuminazione degli occhi aumenta la frequenza del rilascio dei granuli rispetto alla frequenza di sintesi portando ad una netta perdita. In animali esposti a luce brillante per 24 ore, i granuli diminuiscono progressivamente nel tempo e la fluttuazione circadiana è completamente ridotta di numero. Indagini biochimiche su un pool di gonadi di lucciole sottoposte a flash luminosi hanno dimostrato che la presenza di noradrenalina, in un certo campione, è 10 volte maggiore della dose sogliare . Non si sono rilevate invece tracce di adrenalina. Si può concludere che la sostanza inibitoria rilasciata dalle gonadi in seguito a stimolazione fotica sia verosimilmente la noradrenalina.

 

 

Giancarlo Carli

Università di Siena

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Evoluzione delle risposte difensive e dell'immobilità tonica negli animali in relazione allo sviluppo del sistema nervoso e  della nocicezione.
L’immobilità tonica (thanatosi, ipnosi animale) è una forma di  risposta secondaria di difesa osservata in natura nell’incontro con un predatore, in situazioni in cui la preda non può ricorrere alla fuga. E’ presente in molte specie animali, con posture caratteristiche,  e nei vertebrati è potenziata da stimoli ad alta valenza emotiva quale la paura e il dolore. Nel coniglio, in cui può essere indotta (è stata studiata) sperimentalmente, è caratterizzata dalla abolizione del riflesso di raddrizzamento e dei riflessi spinali e  da variazioni del quadro endocrino riferibili a meccanismi di recupero dallo stress. L’analisi delle risposte di difesa in  modelli di differenti specie animali in relazione all’evoluzione del sistema nervoso dimostra che risposte di immobilità tonica sono già sviluppate in alcune specie di invertebrati superiori, quali gli insetti: la durata dell’immobilità è un tratto che varia tra gli individui, è vulnerabile all’abitudine, rappresenta un vantaggio per la sopravvivenza ed è ereditaria. Sia negli invertebrati che nei vertebrati l’efficacia della immobilità tonica dipende da numerosi fattori situazionali,  quali la cripticità, l’impossibilità di fuga, il tipo di predatore, l’ambiente dell’incontro e il repertorio di risposte difensive utilizzabili.

 

 

 

Silvarosa Grassi

Università Degli Studi Di Perugia

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Neurosteroidi sessuali e plasticità sinaptica

Gli steroidi sessuali: 17b-estradiolo (E2), testosterone (T) e 5a-diidrotestosterone (DHT) giocano un ruolo rilevante nel sistema nervosa centrale dove regolano neurogenesi, sinaptogenesi e differenziazione sessuale durante lo sviluppo ed attività neuronale, trasmissione e plasticità sinaptica nella vita adulta, controllando, così, memoria, processi cognitivi e neuroprotezione. Oltre agli steroidi circolanti prodotti nelle gonadi, gli steroidi sessuali sono sintetizzati localmente nel cervello a partire dal colesterolo, che dà origine al T, poi convertito in E2 e DHT, per azione, rispettivamente degli enzimi P450-aromatasie e 5a-reduttasi. Diversamente dall’azione lenta degli steroidi gonadali, i neurosteroidi sessuali (SNS) possono agire localmente e influenzare rapidamente attività neuronale e plasticità sinaptica, attraverso la classica via genomica lenta, dipendente da recettori nucleari, e meccanismi non-genomici rapidi, mediati da recettori di membrana per E2 (ERs) e androgeni (ARs). Recentemente, è stata rivolta molta attenzione all’influenza rapida dei SNS sulla plasticità sinaptica sia morfologia (densità e struttura delle spine dendritiche) che funzionale (efficacia della risposta sinaptica) in aree differenti del cervello, che esprimono gli enzimi di sintesi e i recettori per i SNS. Per quanto riguarda la plasticità sinaptica funzionale, il potenziamento a lungo termine (LTP) e la depressione a lungo termine (LTD), comunemente considerati i substrati cellulari dei meccanismi di apprendimento e memoria, rappresentano modelli di modificazione bidirezionale dell’efficacia sinaptica. Essi sono generalmente indotti rispettivamente da stimolazioni ad alta (HFS) e bassa frequenza, dipendono dall’attivazione dei recettori glutamatergici di tipo NMDA e da differenti livelli di Ca²⁺ postsinaptico. Così, un livello maggiore di Ca²⁺ prodotto dall’HFS porta a LTP, mentre uno più moderato, causato dall’LFS, induce LTD nelle sinapsi naïve o de-potenziamento (DP) in sinapsi già potenziate. Crescenti evidenze suggeriscono una modulazione rapida di questi effetti da parte dei SNS. Noi abbiamo riportato recentemente un ruolo chiave dei NSS nel determinare direzione e ampiezza dei cambiamenti sinaptici attività dipendenti, in differenti aree del cervello. In particolare, i nostri studi elettrofisiologici in fettine di ippocampo, hanno mostrato, attraverso il blocco degli enzimi di sintesi e dei recettori per E2 e DHT durante l’induzione di LTP o LTD/DP, che l’LTP dipende dalla sintesi di E2 e dall’attivazione degli ERs, mentre LTD/DP richiedono sintesi di DHT e attivazione di ARs. E’ probabile che differenti patterns di attivazione sinaptica, che innescano LTP e LTD, aumentino selettivamente, attraverso la regolazione Ca²⁺-dipendente dell'attività enzimatica, il livello locale di E2 o DHT, che a loro volta facilitano l'induzione, rispettivamente, di LTP e LTD. Alla luce di queste evidenze, E2 e DHT neurali dovrebbero essere riconosciuti come modulatori centrali molto efficaci che possono contribuire significativamente ai processi di apprendimento, memoria e alle funzioni cognitive. Comunque, poichè la sintesi e gli effetti dei SNS possono essere influenzati da differenti livelli di ormoni circolanti, dipendenti da sesso, ciclo estrale ed età, tenendo anche conto di un cross-talk esistente tra SNS e asse ipotalamo-ipofoso-gonadi, è importante chiarire ulteriormente il diverso ruolo dei SNS e degli steroidi gonadali nella plasticità sinaptica, la loro interazione e i meccanismi che ne sono alla base.

 

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