• astrociti
• epilessia
• imaging del calcio
• microscopio a due fotoni

Sebbene molto studiata, l’epilessia rimane ancora una patologia poco conosciuta per quanto riguarda i meccanismi cellulari e molecolari che ne stanno alla base.
In questo lavoro abbiamo studiato il comportamento di astrociti e neuroni durante le fasi che caratterizzano le crisi epilettiche di tipo tonico-cloniche tipiche dell’epilessia del lobo temporale, utilizzando tecniche di imaging del calcio e di elettrofisiologia. La regione corticale maggiormente coinvolta in questo tipo di patologia è la corteccia entorinale nella quale ci siamo concentrati in questo studio. Per poter effettuare analisi di imaging del calcio in questa regione abbiamo scelto il modello del cervello isolato e perfuso del porcellino d’india, nel quale la corteccia entorinale risulta facilmente raggiungibile. In questo modello le crisi epilettiche vengono indotte farmacologicamente con la somministrazione temporanea in perfusione di bicucullina, un inibitore del recettore GABA-A, che riduce il tono inibitorio del cervello. Le crisi che si generano spontaneamente dopo la somministrazione del farmaco provengono dall’ippocampo per poi propagarsi nella corteccia entorinale. Contemporaneamente alle registrazioni di imaging del calcio, effettuate tramite l’utilizzo di microscopia a scansione laser a due fotoni, abbiamo monitorato con un elettrodo extracellulare, l’attività elettrofisiologica nella stessa regione.
Successivamente, per poter avere un modello completamente in vivo, ci siamo occupati di sviluppare un nuovo protocollo sperimentale utilizzando il topo come organismo modello. Non avendo la possibilità in questo modello di raggiungere la corteccia entorinale e volendo inoltre riprodurre un’attività di tipo epilettico diversa da quella registrata nel porcellino d’india ci siamo concentrati sulla corteccia visiva. In questo modello la bicucullina viene somministrata localmente e rimane confinata alla corteccia visiva. L’attività epilettica che si genera non proviene dunque dall’ippocampo come nel porcellino d’india ma nasce e rimane confinata nella regione oggetto dello studio.
I risultati dell’analisi di imaging del calcio e di elettrofisiologia nella corteccia entorinale di porcellino d’india mostrano una sostanziale differenza di risposta tra gli astrociti e i neuroni in entrambe le fasi principali che compongono la crisi epilettica (fase interictale e fase ictale).
In particolare nella prima fase, quella interictale, i dati mostrano come i neuroni rispondano con veloci e transienti aumenti di calcio intracellulare a tutti gli eventi di depolarizzazione che caratterizzano questa fase. Al contrario gli astrociti non rispondono a nessuno degli eventi intrictali.