• "animal cap"
• geni "homeobox"
• retina
• Xenopus

Introduzione:
La retina dei vertebrati è l'organo di senso deputato alla trasduzione del segnale luminoso. Essa è un
centro nervoso dotato di vie di trasmissione centripete dei messaggi (fotorecettori, cellule bipolari e
gangliari) e di vie associative che permettono un'elaborazione periferica dell'informazione (cellule
amacrine e orizzontali). Funzionalmente, essa è quindi suddivisibile in una parte sensitiva,
contenente i fotorecettori, e in una parte neurale, contenente gli altri sottotipi cellulari.
Istologicamente, la retina presenta una tipica organizzazione trilaminare: lo strato nucleare esterno,
contenente i fotorecettori, lo strato nucleare interno, contenente cellule bipolari, orizzontali,
amacrine e cellule della glia di Müller, e lo strato di cellule gangliari.
Le malattie degenerative della retina, come la retinite pigmentosa, sono malattie eterogenee ed
ereditarie che portano alla graduale perdita della vista mediante l'attuazione di un programma
multifasico di morte cellulare, perdita dell'organizzazione trilaminare e di rimodellamento delle
connessioni sinaptiche. Il danno retinico coinvolge inizialmente i fotorecettori e successivamente
molti degli altri tipi cellulari della retina neurale. In questo scenario, una terapia basata sulla
“sostituzione cellulare”, cioè sul trapianto in organo di cellule staminali o progenitori capaci di
sostituire le cellule in degenerazione dell'ospite, richiede che le cellule siano somministrate durante
le fasi precoci della malattia, quando l'organizzazione istologica e funzionale della retina non sono
state ancora compromesse. Inoltre esse devono avere la capacità di integrarsi nel tessuto ospite, di
raggiungere tutti gli strati retinici e differenziarsi in tutti i sottotipi cellulari affetti dalla
degenerazione.
Xenopus laevis rappresenta un buon modello per lo studio della funzione genica e dello sviluppo
dell'occhio. I suoi embrioni possono essere microiniettati durante le prime fasi di sviluppo con RNA
messaggeri trascritti in vitro. Successivamente, allo stadio di blastula, gli emisferi animali (“animal
cap”), ai quali compete un destino epidermico se non diversamente trattati, possono essere asportati
e coltivati in soluzione salina. Ciò consente di utilizzare queste cellule come materiale biologico di
partenza per ulteriori studi molecolari e cellulari. La specificazione embrionale del campo
morfogenetico dell'occhio avviene nella parte anteriore della piastra neurale durante la fase di
neurula precoce (st.12,5). Questo è messo in evidenza dall'espressione, in questa regione, di alcuni
fattori di trascrizione contenenti un omeodominio e molto conservati nel corso dell'evoluzione
(Otx2, Pax6, Six3, Rx1, ET, tll, Optx2). Il nostro laboratorio ha dimostrato che la sovraespressione
mediante microiniezione degli RNA messaggeri di questi fattori di trascrizione, durante le fasi
precoci dello sviluppo embrionale, in vivo, è sufficiente a rispecificare il destino epidermico verso
quello retinico.

Riassunto
Obiettivi:
Scopo di questa tesi è indurre un destino retinico multipotente nelle cellule di “animal cap” di X.
laevis. Questo può essere ottenuto mediante la sovraespressione di geni coinvolti nello sviluppo e
nel differenziamento dell'occhio. L'acquisizione della competenza retinica può essere misurata in
vitro, mediante un'analisi per RT-PCR dell'espressione di marcatori specifici per l'occhio. Inoltre gli
“animal cap” possono essere utilizzati in vivo per saggi di recupero. In questi esperimenti metà del
campo morfogenetico dell'occhio di embrioni riceventi (st.15) viene asportato chirurgicamente, e
sostituito con “animal cap” trattati.