• morfogenesi oculare
• serotonina
• 5-HT2B
• Xenopus

La serotonina (5-HT) é un neuromodulatore che media una grande varietà di funzioni sia nel sistema nervoso centrale che nel sistema nervoso periferico ed è stato inoltre dimostrato che può agire come fattore di crescita e differenziamento delle cellule nervose durante l'embriogenesi.
Nel nostro laboratorio è stato recentemente dimostrato che il recettore serotoninergico 5-HT2B, espresso durante lo sviluppo embrionale nella retina e nel mesenchima perioculare, ha un ruolo importante nella morfogenesi retinica e craniofacciale in embrioni di Xenopus laevis. Nel mesenchima perioculare, derivato dalle creste neurali craniche, è espresso anche il gene homeobox Pitx2 che codifica per un fattore di trascrizione regolato da un sistema di segnalazione che controlla il differenziamento delle cellule della cresta neurale nello sviluppo che daranno origine alle strutture del segmento anteriore dell’occhio quali cornea, stroma e sclera. Nell’uomo mutazioni nel gene Pitx2 causano la sindrome di Axenfeld-Rieger, una patologia genetica autosomica dominante che risulta in un’anomala morfogenesi del segmento anteriore dell’occhio provocando cecità, causata da glaucoma nel cinquanta per cento degli individui affetti.
Su queste basi, durante il mio internato di tesi, ho studiato una possibile correlazione tra l’alterazione dell’attività del recettore 5-HT2B e l’espressione genica del gene homeobox Pitx2 nello sviluppo embrionale nel sistema modello Xenopus laevis. Ho effettuato esperimenti di guadagno e perdita di funzione genica del recettore 5-HT2B mediante microiniezione del corrispondente mRNA trascritto in vitro o di oligonucleotidi antisenso modificati (morpholini). Il fenotipo risultante è stato analizzato a vari stadi di sviluppo tramite immunoistochimica “whole mount” per evidenziare possibili difetti nella muscolatura oculare, ibridazioni in situ “whole mount” e su sezioni per visualizzare con specifici markers, tra cui Pitx2, il comportamento delle cellule delle creste neurali che contribuiscono alla formazione del mesenchima perioculare. Ho inoltre effettuato esperimenti di controllo mediante la co-iniezione del messaggero codificante per il recettore 5-HT2B e il morpholino in uso (esperimenti di “rescue” funzionale).
I risultati ottenuti suggeriscono che l’attività del recettore 5-HT2B possa alterare il comportamento delle cellule della cresta neurale che contribuiscono alle strutture oculari derivanti dal mesenchima perioculare e che esprimono Pitx2. Visto che il fenotipo oculare riscontrato in seguito ad alterazione della funzione genica del recettore 5-HT2B è simile a quello osservato in seguito all’alterazione della funzione genica di Pitx2, si può ipotizzare che l’attivazione del recettore 5-HT2B possa modulare l’attività di Pitx2 ma ulteriori studi saranno necessari per chiarire i meccanismi molecolari che sottendono a questa possibile regolazione.