Le linee di ricerca indicate hanno come tema comune le basi
genetiche di un gruppo di malattie degenerative neuromuscolari. In
particolare, vengono studiate le neuropatie ottiche mitocondriali,
che possono essere determinate da difetti genetici sia nel genoma
mitocondriale che nel genoma nucleare. La sequenza completa del
genoma mitocondriale viene determinata per identificarne le
mutazioni patogene. Inoltre, vengono anche ricercati geni nucleari
sia causativi di malattia che con azione modificatrice sulle
mutazioni patogenetiche primarie nel DNA mitocondriale. La
patogenesi delle neuropatie ottiche mitocondriali e' studiata
usando il modello cellulare dei cibridi e/o usando colture
cellulari primarie derivate dai pazienti. Infine, l' influenza
dell'intero genoma mitocondriale sulla predisposizione o protezione
dall'insorgenza di malattie neurodegenerative e' studiata tramite
l'analisi degli aplogruppi del DNA mitocondriale.
Le neuropatie ottiche mitocondriali includono la neuropatia ottica
ereditaria di Leber (LHON) e l'atrofia ottica dominante (DOA) e
sono un gruppo di malattie ereditarie che portano a cecità,
caratterizzate da una degenerazione selettiva di uno specifico tipo
cellulare, le cellule ganglionari della retina. La maggior parte
dei pazienti perde la vista in età precoce (prima dei 10 anni nella
DOA, e nell'adolescenza per i maschi nella LHON). Le basi genetiche
di entrambe le malattie sono in parte note e coinvolgono proteine
che svolgono le loro funzioni nei mitocondri. Questi sono organelli
cellulari sede della fosforilazione ossidativa e indispensabili per
la sintesi di ATP e quindi per la vitalita' cellulare. Tuttavia
sono anche sede di produzione di prodotti tossici come i radicali
dell'ossigeno, che possono causare morte cellulare, in particolare
mediante un processo di morte cellulare programmata (apoptosi). Il
nostro laboratorio e' impegnato sia nella diagnosi che nella
ricerca attiva sulle patologie mitocondriali, con particolare
attenzione alle neuropatie ottiche sopracitate. In particolare
nonostante l'origine genetica di queste malattie sia nota e le
funzioni dei mitocondri siano conosciute, non siamo ancora in grado
di capire perchè solo le cellule ganglionari della retina siano
colpite e perchè non tutti gli individui portatori del difetto
genetico si ammalino. Inoltre, al momento non esiste una cura per
questi pazienti. L'impegno nella ricerca dei nostri laboratori è
stato incentrato sulle neuropatie ottiche mitocondriali per più di
10 anni. Le linee di ricerca correnti sono finalizzate a chiarire
questi aspetti ancora incompresi usando diverse strategie che
includono ulteriori studi genetici (sequenziamento completo del DNA
mitocondriale, analisi mutazionale, studio degli aplogruppi
mitocondriali, analisi di linkage e identificazione di nuovi
geni/malattia) e modelli cellulari di malattia (ibridi
citoplasmatici transmitocondriali o cibridi e colture cellulari
primarie).
