• citoscheletro
• iper-gravità
• mechanosensing
• neurodegenerazione
• tau

La gravità agisce continuamente sulle nostre cellule, che sono in grado di percepire stimoli fisici, grazie a specifiche strutture meccanosensibili. Tra esse, il citoscheletro riveste un ruolo cruciale nella trasduzione di segnali meccanici. La perdita di integrità del citoscheletro conduce a condizioni patologiche, come nel caso delle taupatie, un gruppo di malattie neurodegenerative caratterizzate dalla disfunzionalità e dall’accumulo della proteina tau, associata ai microtubuli. Il progetto TOFU (Effect of hypergraviTy On tau FUnction) è stato selezionato dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e ha l’obiettivo di investigare gli effetti della stimolazione di cellule neuronali con iper-gravità sulla localizzazione e conformazione della proteina tau, e valutare eventuali effetti sinergici di un noto inibitore del pathway di ERK (PD-901) sulla riduzione di aggregati intracellulari di tau, in un modello cellulare di Alzheimer. Il lavoro di questa tesi ha riguardato la fase preparatoria e preliminare del progetto TOFU, con il duplice obiettivo di: i) ottimizzare le procedure sperimentali di crescita cellulare, trasfezione, centrifugazione e fissazione dei campioni; ii) valutare l’effetto combinato dei diversi trattamenti previsti nel disegno sperimentale sulla morfologia cellulare, sul citoscheletro e sullo stato di aggregazione di tau. I risultati di questo lavoro saranno utilizzati in fase di attuazione dell’esperimento definitivo presso ESA- European Space Research and Technology Centre (ESTEC) e contribuiranno ad ampliare le attuali conoscenze dei meccanismi con cui le cellule percepiscono e rispondono a variazioni dell’accelerazione gravitazionale.
Gravity constantly acts on our cells, which are able to sense physical stimuli through mechanosensitive structures. Among these, cytoskeleton plays a crucial role in the transduction of mechanical inputs. The loss of cytoskeletal integrity leads to pathological conditions, as for taupathies, a group of neurodegenerative diseases characterized by the disfunction and the accumulation of tau, a microtubule associated protein. The TOFU project (Effect of hypergraviTy On tau FUnction) has been selected by the European Space Agency (ESA) and is aimed at exploring the effects of hypergravity on the localization and conformational changes of tau protein, as well as at evaluating its potential synergistic effects with the ERK inhibitor PD-901 on the reduction of tau aggregation, in a cell model of Alzheimer’s. The present thesis work is focused on the preparatory phase for the TOFU project, with a dual objective: i) the optimization of the experimental procedures of cellular growth, transfection, centrifugation and fixation; ii) the evaluation of the combined effect of different treatments contained in the experimental design, regarding cell morphology, cytoskeleton and tau aggregation state. We will take advantage of the results of this study for the implementation of the experiment at the ESA- European Space Research and Technology Centre (ESTE). These also will contribute to increase the current knowledge of the molecular mechanisms for the perception and the response to gravitational field changes at cell level.