• neurone
• neuron
• nanoparticelle
• nanoparticles
• stretching

Lo sviluppo del sistema nervoso si basa sulla coordinazione di vari eventi molecolari, alcuni dei quali
ancora parzialmente ignoti alla comunità scientifica. Sebbene sia ben noto come tali processi siano
largamente mediati da gradiente biochimici e trasmissione di specifiche molecole segnale, recentemente,
si è arrivati alla comprensione che un ruolo chiave è giocato anche da stimoli fisici ed in particolare, dalla
generazione di forze meccaniche.
Il progetto in cui si inserisce tale lavoro di tesi sfrutta nanoparticelle magnetiche (MNP)allo scopo di
sviluppare tensioni meccaniche piccolissime, simili a quelle generate endogenamente, ad esempio, dal
cono di crescita dell’assone di un neurone.
Le MNP sono molto utilizzate in medicina, ad esempio come mezzi di contrasto per risonanza magnetica
o sistemi per il rilascio di ferro nella cura dell’anemia cronica.
Esse sono composte da materiali ferro-magnetici, cioè attratti da un magnete se sottoposte alla sua azione.
Se usate per marcare l’assone in crescita di un neurone, la forza generata sotto l’effetto del magnete
stimola la crescita assonale come precedente dimostrato nelle cellule di linea PC12 dal gruppo di ricerca
con cui ho svolto il mio periodo di tirocinio.
Nel presente lavoro di tesi le MNP sono state testate in neuroni ippocampali di topo. Tramite osservazione
morfologica supportata da analisi di immagini, si è dimostrato come il protocollo di stretching basato su
MNP stimoli sia l’elongazione che la ramificazione assonale.
Sono state testate particelle di diverse dimensioni, dimostrando che il tasso di elongazione aumenta
all’aumentare della forza generata. Poiché la crescita assonale deve necessariamente essere accompagnata
da aggiunta di massa si è indagato il ruolo delle componenti del citoscheletro e della sintesi proteica.
Innanzitutto, l’aggiunta di nuova massa è stata confermata tramite misure di quantità di proteina assonale
nella condizione di stretching rispetto al controllo. Infine, i dati ottenuti tramite l’uso di inibitori specifici
sembrano suggerire come la polimerizzazione dei microtubuli e la traduzione proteica siano processi
fondamentali implicati nella crescita assonale indotta da stretching.