Obiettivi della ricerca

Il focus principale del laboratorio è capire i meccanismi cellulari e molecolari che controllano lo sviluppo dei neuroni GnRH-secernenti che regolano l’asse riproduttivo con il fine ultimo di identificare e caratterizzare funzionalmente mutazioni geniche coinvolte in correlate sindromi genetiche dello sviluppo. In particolare il laboratorio studia da parecchi anni il ruolo di una particolare classe di molecole segnale, chiamate semaforine, nello sviluppo del sistema GnRH e olfattivo. I neuroni GnRH infatti durante lo sviluppo nascono dal placode olfattivo e migrano lungo gli assoni dei neuroni olfattivi e vomeronasali per raggiungere la loro sede finale nell’ipotalamo. Difetti nello sviluppo di tali neuroni e assoni rappresenta una delle cause di disordini genetici caratterizzati da deficit di GnRH quali la Sindrome di Kallmann, l’Ipogonadismo Ipogonadotropo e la Sindrome CHARGE. I nostri studi hanno permesso di identificare ruoli chiave di alcuni membri della famiglia di Semaforine e di predire o identificare mutazioni a carico di questi geni in pazienti affetti da queste patologie. Più recentemente il laboratorio si sta interessando anche alla comprensione dei meccanismi molecolari della Sindrome CHARGE che condivide alcuni aspetti patologici con SK e II. In particolare il laboratorio è impegnato a comprendere le possibili interazioni geniche tra il gene mutato in pazienti CHARGE CHD7 e le semaforine.

 

Metodologie utlizzate

Le principali tecniche di biologia cellulare e molecolare sono utilizzate nel laboratorio. Esse includono l’utilizzo di linee cellulari per analisi in vitro di mutazioni e per saggi funzionali di migraizone, adesione, proliferazione e sopravvivenza. In laboratorio utilizziamo anche le principali tecniche istologiche in vivoche includono analisi di espressione mediante ibridazione in situ/immunoistochimica e analisi fenotipiche per valutare lo sviluppo del sistema GnRH/olfattivo in modelli murini.

 

Collaborazioni

Molteplici sono le collaborazioni in atto con gruppi di ricerca di base e clinica. In particolare il laboratorio collabora:
- con il gruppo della Prof.ssa Ruhrberg presso UCL (Londra) in molti progetti di ricerca che riguardano il ruolo delle semaforine e dei loro recettori durante lo sviluppo murino;
- con i gruppi di ricerca clinica diretti dai Professori Leo Dunkel e Mehul Dattani presso QMUL e ICH (Londra) in progetti di ricerca atti a caratterizzare funzionalmente il ruolo di geni trovati mutati in pazienti affetti da disordini della pubertà;
- con il gruppo di ricerca clinica italiano diretto dal Dott. Marco Bonomi in un progetto di ricerca finanziato atto all’identificazione di nuovi geni malattia coinvolti in SK e II.
Il gruppo collabora attivamente anche con altri gruppi di ricerca presenti presso il DiSFEB/altri dipartimenti Unimi e con gruppi di ricerca presso l’Istituto San Raffaele di Milano.

 

Selezione pubblicazioni

Howard SR, Oleari R, Poliandri A, Chantzara V, Fantin A, Ruiz-Babot G, Metherell LA, Cabrera CP, Barnes MR, Wehkalampi K, Guasti L, Ruhrberg C, Cariboni A, Dunkel L.
HS6ST1 Insufficiency Causes Self-Limited Delayed Puberty in Contrast With Other GnRH Deficiency Genes.
J Clin Endocrinol Metab. 2018 Sep 1;103(9):3420-3429. doi: 10.1210/jc.2018-00646.

Oleari R, Lettieri A, Paganoni A, Zanieri L, Cariboni A.
Semaphorin Signaling in GnRH Neurons: From Development to Disease.
Neuroendocrinology 2018 Dec 2. doi: 10.1159/000495916.

Cariboni A, André V, Chauvet S, Cassatella D, Davidson K, Caramello A, Fantin A, Bouloux P, Mann F, Ruhrberg C.
Dysfunctional SEMA3E signaling underlies gonadotropin-releasing hormone neuron deficiency in Kallmann syndrome.
J Clin Invest. 2015 Jun;125(6):2413-28. doi: 10.1172/JCI78448. Epub 2015 May 18.

Cariboni A, Davidson K, Rakic S, Maggi R, Parnavelas JG, Ruhrberg C.
Defective gonadotropin-releasing hormone neuron migration in mice lacking SEMA3A signalling through NRP1 and NRP2: implications for the aetiology of hypogonadotropic hypogonadism.
Hum Mol Genet. 2011 Jan 15;20(2):336-44. doi: 10.1093/hmg/ddq468. Epub 2010 Nov 8.

Cariboni A, Hickok J, Rakic S, Andrews W, Maggi R, Tischkau S, Parnavelas JG.
Neuropilins and their ligands are important in the migration of gonadotropin-releasing hormone neurons.
J Neurosci. 2007 Feb 28;27(9):2387-95.