• risonanza magnetica funzionale resting state
• corteccia del cingolo
• connettopatia
• connettoma
• connettività strutturale
• connettività funzionale
• autismo
• animali modello d'autismo
• topi Shank3
• tracciante retrogrado
• virus rabico ricombinante

L’autismo è un disturbo del neurosviluppo con un’incidenza di 6 casi ogni 1000 bambini e caratterizzato da una compromessa capacità d’interazione sociale, limitata comunicazione verbale e non verbale e comportamento ripetitivo. Fattori genetici ed ambientali sono stati considerati tra le principali cause alla base dell’insorgenza e dello sviluppo di questa patologia multifattoriale e complessa, oltre all'interazione tra più varianti genetiche e fattori epigenetici che ne aumentano il rischio. Tra i diversi geni canditati che risultano essere mutati in pazienti con disordini dello spettro autistico è stato identificato il gene Shank3, che codifica per diverse isoforme di una proteina fondamentale della densità postsinaptica di sinapsi glutammatergiche. Per meglio investigare il ruolo di questo gene nello sviluppo della patologia, è stata generata una linea di topi knockout per Shank3 in cui sono state osservate caratteristiche comportamentali altamente riconducibili al fenotipo autistico, come deficit d’interazione sociale e comportamento ripetitivo, oltre ad un’ipoconnettività funzionale a livello dello striato rilevata mediante studi di elettrofisiologia. Dati preliminari di risonanza magnetica funzionale resting state di nostri collaboratori hanno dimostrato la presenza di un’ipoconnettività locale e a lungo raggio della corteccia del cingolo, regione coinvolta nel controllo delle emozioni e nell’elaborazione delle informazioni sensoriali e motorie. Durante il mio lavoro di tesi a partire dall’ipotesi di una ridotta connettività funzionale rilevata a livello della corteccia del cingolo, ho studiato la connettività strutturale di questa regione corticale in relazione al resto dell’encefalo in topi mutanti per il gene Shank3. Per tale scopo ho effettuato esperimenti di marcaggio retrogrado impiegando un tracciante specifico per i terminali presinaptici: il virus rabico ricombinante SADΔG-mCherry-RV. Tramite un’iniezione del virus ricombinante in coordinate stereotassiche corrispondenti alla corteccia del cingolo, è possibile marcare tutti i neuroni che stabiliscono una connessione neuroanatomica, cioè presentano terminali presinaptici, nell’area d’interesse. Per verificare eventuali differenze nel numero dei corpi cellulari marcati tra i topi Shank3 mutanti ed i rispettivi controlli (wild type) ho utilizzato due approcci di analisi e conta delle cellule distinti: manuale e semiautomatico. In entrambe le tecniche ciascuna cellula marcata viene identificata, assegnata alla regione cerebrale in cui risiede ed infine contata. Nel caso dell’approccio manuale tale processo viene eseguito interamente dall’operatore, mentre in quello semiautomatico viene utilizzato uno specifico programma di analisi in via di sviluppo presso i laboratori IIT del Center for Neuroscience and Cognitive Systems di Rovereto. Da queste analisi è emerso che, nonostante il numero totale di cellule marcate sia significativamente più alto nei mutanti rispetto ai controlli, la distribuzione delle connessioni alla corteccia del cingolo non è alterata. Tuttavia, analizzando in dettaglio le Macroregioni, ho potuto riscontrare una ridotta connettività tra la regione del pallido dorsale dello striato e la corteccia del cingolo. Ho quindi deciso di approfondire lo studio di questa regione con un’analisi morfologica dei neuroni marcati con virus rabico che proiettano nella corteccia del cingolo, evidenziando due classi neuronali. Probabilmente queste rappresentano le due popolazioni di neuroni spinosi medi dello striato, che mostrano alterazioni divergenti rispetto ai controlli. Questi dati, combinati con lo studio delle connessioni strutturali della corteccia del cingolo, mi hanno permesso di confermare i dati ottenuti con risonanza magnetica funzionale.