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Laboratorio di Psicofarmacologia Sperimentale  

lab prof Fumagalli

 

Obiettivi della ricerca

L'obiettivo principale delle ricerche è lo studio dei meccanismi molecolari che sono alterati nelle patologie psichiatriche, nel tentativo di individuare trattamenti farmacologici che possano ristabilire, almeno in parte, la normale funzionalità cerebrale e di identificare nuovi bersagli terapeutici. In questo ambito, i principali obiettivi delle ricerche condotte in laboratorio sono:

  • Caratterizzazione di modelli animali di patologie psichiatriche (abuso di sostanze, anoressia nervosa, depressione, schizofrenia) attraverso l’analisi delle componenti genetica ed ambientale. Focus particolare sulla neurotrofina BDNF e sul sistema glutammatergico.
  • Approfondire i meccanismi molecolari di sostanze d’abuso quali, ad esempio, cocaina, ketamina, alcool, nicotina. Lo studio è rivolto principalmente all’esposizione a sostanze d’abuso durante l’adolescenza, un periodo di alta vulnerabilità all’abuso di sostanze.
  • Approfondire i meccanismi molecolari alterati in un modello animale di anoressia nervosa nella fase acuta della patologia e investigare quali cicatrici molecolari rimangono alterate nonostante il recupero fisico.

 

Metodologie utilizzate

La ricerca si basa su analisi molecolari e comportamentali dei modelli sperimentali delle patologie psichiatriche sopraelencate. Le analisi molecolari prevedono analisi dei meccanismi molecolari che risultano alterati o che sono coinvolti nell’eziologia di tali patologie, principalmente focalizzate sullo studio dei livelli di mRNA e delle proteine. Le tecniche utilizzate per lo studio dell’espressione genica si basano su real time PCR mentre western blotting, ELISA ed immunoistochimica vengono utilizzate per misurare i livelli proteici. Le analisi comportamentali utilizzano test per indagare lo sviluppo di specifici fenotipi patologici, con particolare riferimento a test inerenti ai processi cognitivi e/o emozionali. Si utilizza, inoltre, il microscopio confocale per studiare la morfologia delle spine dendritiche in diverse aree cerebrali, principalmente corteccia prefrontale ed ippocampo.

 

Collaborazioni principali

Dr. Luigi Cervo (Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri)

Prof. Cristiano Chiamulera (Università degli Studi di Verona)

Prof. Roberto Ciccocioppo (Università degli Studi di Camerino)

Prof. Patrizia Romualdi (Università degli Studi di Bologna)

Dr. Francesco Papaleo, IIT, Genova

Prof. Paolo Brambilla, Policlinico di Milano

Prof. Alessandro Barbon (Università di Brescia)

Dr. Matteo Marti (Università degli Studi di Ferrara)

Prof. Judith Homberg, Radboud University Medical Centre, Olanda

Prof. Daniela Jezova, Slovak Academy of Sciences, Slovacchia

Prof. Peter Gass, University of Heidelberg, Germania

Prof. Malgorzata Filip, Polish Academy of Sciences, Krakow, Polonia

Dr. Raul Gainetdinov, St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia

 

Selezione pubblicazioni

1)  L. Caffino, F. Calabrese, G. Giannotti, A. Barbon, M. Verheij, G. Racagni and F. Fumagalli. Stress rapidly dysregulates the glutamate synapse in the prefrontal cortex of cocaine-withdrawn adolescent rats Addiction Biology, 20, 158-169, 2015

2)  L. Caffino, M. Di Chio, G. Giannotti, M. Venniro, A. Mutti, L. Padovani, D. Cheung, G. Fumagalli, D.T. Yew, F. Fumagalli and C. Chiamulera. The modulation of BDNF expression and signalling dissects the antidepressant from the reinforcing properties of ketamine: effects of single infusion vs. chronic self-administration in rats. Pharmacological Research, 104: 22-30, 2016

3)  L. Caffino, G. Messa and F. Fumagalli. A single cocaine administration alters spine morphology and impairs glutamate receptor synaptic retention in the medial prefrontal cortex of adolescent ratsNeuropharmacology, 140: 209-216, 2018.

4)  D. Leo, I. Sukhanov, F. Zoratto, P Illiano, L. Caffino, F. Sanna, G. Messa, M. Emanuele, A. Esposito, EA. Budygin, L. Mus, EE. Efimova, M. Niello, S. Espinoza, TD. Sotnikova, MC. Hoener, G. Laviola, F. Fumagalli, W. Adriani and RR. Gainetdinov. Pronounced hyperactivity, cognitive dysfunctions and BDNF dysregulation in dopamine transporter knockout rats Journal of Neuroscience, 38:1959-1972, 2018

5)  L. Caffino, M.M.M. Verheij, L. Que, C. Guo, J.R. Homberg and F. Fumagalli. Increased cocaine self-administration in rats lacking the serotonin transporter: a role for glutamatergic signaling in the habenula. Addict Biol. 2018 Aug 24. doi: 10.1111/adb.12673. [Epub ahead of print]

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