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Laboratorio di Psicofarmacologia e Psichiatria Molecolare  

Laboratorio Prof. Riva

 

Obiettivo della ricerca

L'obiettivo primario delle ricerche condotte nel nostro laboratorio è lo studio dei meccanismi molecolari che sono alterati nelle patologie psichiatriche, quali depressione e schizofrenia, al fine di stabilire come i trattamenti farmacologici possano ripristinare la normale funzionalità cerebrale e per identificare potenziali bersagli per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche. 

In questo contesto, gli obiettivi principali delle nostre ricerche sono:

  • Caratterizzazione molecolare, funzionale e comportamentale di modelli animali per disordini neuropsichiatrici (in particolare, depressione e schizofrenia), basati su manipolazioni genetiche (geni legati al sistema serotoninergico) o ambientali (focus sul ruolo del neuro-sviluppo sulla suscettibilità ai disordini mentali)
  • Identificazione dei meccanismi molecolari di risposta allo stress e del loro ruolo nel conferire suscettibilità o resilienza alle patologie psichiatriche
  • Caratterizzazione dei meccanismi epigenetici (come metilazione del DNA ed espressione dei miRNA) nelle alterazioni cerebrali a lungo termine associate ai disturbi psichiatrici
  • Analisi dei meccanismi molecolari alla base dell'azione dei farmaci psicotropi, con focus su diversi modulatori molecolari rilevanti per gli specifici domini (anedonia, cognitività, etc..) alterati nelle patologie psichiatriche, tra i quali: markers neuroplastici, meccanismi neurotrasmettitoriali (es. sistema glutammatergico e GABAergico), funzionalità asse HPA e responsività ai glucocorticoidi, infiammazione e meccanismi redox. 

 

Metodologie utilizzate

L’attività di ricerca è condotta attraverso studi preclinici che prevedono una dettagliata analisi quantitativa dei sistemi molecolari alterati e/o coinvolti nell’eziologia delle patologie psichiatriche e nell’azione dei farmaci utilizzati.
A tal fine sono impiegate tecniche di biochimica e di biologia cellulare e molecolare.
Analisi di DNA:

  • analisi epigenetiche mediante immunoprecipitazione della cromatina per studi di modificazione post-traduzionali degli istoni ed alterazioni della metilazione del DNA a livello di geni bersaglio 
  • whole-genome (analisi del metiloma)

Analisi dell’espressione genica (mRNA):

  • Real time PCR
  • Microarray 

Analisi delle proteine:

  • ELISA 
  • Western blotting 
  • Immunostaining di tessuti cerebrali e utilizzo di microscopia confocale 

Modelli genetici di depressione (ratto):

  • Tph2 Knockout
  • Sert Knockout

Modelli ambientali di suscettibilità a patologie neuropsichiatriche (ratto):

  • Stress Prenatale da immobilizzazione 
  • Unpredictable chronic mild stress

Test comportamentali per valutare la presenza di fenotipi patologici relativi a: 

  • Depressione/Anedonia
  • Ansia
  • Funzionalità Cognitiva
  • Funzionamento sociale 

 

Collaboratori

  • Dr.ssa Annamaria Cattaneo, IRCCS Fatebenefratelli – Brescia
  • Prof. Peter Gass, Interdisciplinary Center for Neurosciences – Mannheim (Germania)
  • Dr. Rodrigo Grassi-Oliveira, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul – Porto Alegre (Brasile)
  • Prof.ssa Raffaella Molteni, Università degli studi di Milano - Milano
  • Prof. Mariusz Papp, Institute of Pharmacology of the Polish Academy of Sciences – Cracovia (Polonia)
  • Prof. Carmine Pariante, Institute of Psychiatry at King's College – Londra (UK)
  • Dr.ssa Natalia Alenina, Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine (MDC), Berlino (Germania)
  • Prof.ssa Judith R. Homberg, Department of Cognitive Neuroscience, Centre for Neuroscience, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboud University Medical Center, Nijmegen (Olanda)

 

Selezione pubblicazioni (max 5 pubblicazioni)

1. Caraci F, Calabrese F, Molteni R, Bartova L, Dold M, Leggio GM, Fabbri C, Mendlewicz J, Racagni G, Kasper S, Riva MA, Drago F (2018). International Union of Basic and Clinical Pharmacology CIV: The Neurobiology of Treatment-resistant Depression: From Antidepressant Classifications to Novel Pharmacological Targets. Pharmacol Rev. 70:475-504.

2. Cattaneo A, Cattane N, Malpighi C, Czamara D, Suarez A, Mariani N, Kajantie E, Luoni A, Eriksson JG, Lahti J, Mondelli V, Dazzan P, Räikkönen K, Binder EB, Riva MA, Pariante CM (2018). FoxO1, A2M, and TGF-β1: three novel genes predicting depression in gene X environment interactions are identified using cross-species and cross-tissues transcriptomic and miRNomic analyses. Mol Psychiatry. 2018 Jan 4.

3. Calabrese F, Brivio P, Gruca P, Lason-Tyburkiewicz M, Papp M, RivaMA (2017). Chronic Mild Stress-Induced Alterations of Local Protein Synthesis: A Role for Cognitive Impairment. ACS Chem Neurosci. 8:817-825.

4. Luoni A., Massart R., Nieratschker V. Nemoda Z., Blasi G., Gilles M., Witt S.H., Suderman M.J., Suomi S-J., Porcelli A., Rizzo G., Fazio L., Torretta S., Rampino A., Berry A., Gass P., Cirulli F., Rietschel M., Bertolino A., Deuschle M., Syzf M. and Riva M.A. Ankyrin-3 as a Molecular Marker of Early Life Stress. Translational Psychiatry6: e943; doi:10.1038, 2016.

5. Calabrese F, Guidotti G, Middelman A, Racagni G, Homberg J, RivaMA (2013). Lack of serotonin transporter alters BDNF expression in the rat brain during early postnatal development. Mol Neurobiol. 48:244-56. 

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