Membri HEBE
neuroinfiammazione, microglia, oligodendrociti
Professore Associato BIO/14 – FARMACOLOGIA
ESCRIZIONE DEL LAVORO DI RICERCA:
Ad oggi è chiaro che la microglia, le cellule immunitarie del sistema nervoso centrale, possiede un’ampia plasticità funzionale, poichédurante la patologia può assumere diversi fenotipi con cui, da un lato, sostiene una risposta infiammatoria eccessiva che contribuisce alla neurodegenerazione e demielinizzazione (tratti tipici di malattie neurologiche come ictus cerebrale, sclerosi multipla e SLA), dall’altro ha anche la potenziale capacità di promuovere meccanismi protettivi, finalizzati alla risoluzione dell’infiammazione e alla riparazione tissutale.
Nostri studi recenti hanno dimostrato che la microglia, attraverso il rilascio di vescicole extracellulari, modula finemente le capacità rigenerative dei progenitori degli oligodendrociti, le cellule deputate a ripristinare l’integrità della mielina, attraverso la generazione di oligodendrociti mielinizzanti. Sfruttando un modello murino di ischemia cerebrale focale e di demielinizzazione indotta lisolecitina, associati ad analisi immunoistochimiche e morfologiche, i risultati hanno dimostrato che, nelle fasi iniziali della malattia, la microglia mantiene un fenotipo con tratti pro-rigenerativi, importante per contrastare il danno alla mielina, mentre la fase tardiva è caratterizzata da una prevalenza di cellule con alta co-espressione di marcatori pro-infiammatori e morfologia dismorfica, tipica di cellule senescenti non più in grado di supportare una funzione protettiva. L’infusione di vescicole extracellulari, isolate da colture primarie di microglia rigenerativa, ripristina il fenotipo supportivo della microglia endogena e sostiene la riparazione della mielina, favorendo così il recupero funzionale. Comprendere i meccanismi con cui l’attivazione della microglia durante la malattia ostacola un’efficiente rimielinizzazione e identificare strategie per indirizzare queste cellule a funzioni di tipo protettivo sono obiettivi primari di questa linea di ricerca.
PUBBLICAZIONI RILEVANTI
- Raffaele S and Fumagalli M. Dynamics of microglia activation in the ischemic brain: implications for myelin repair and functional recovery. Front. Cell. Neurosci, 2022, in press. doi: 10.3389/fncel.2022.950819.
- Raffaele S, Gelosa P, Bonfanti E, Lombardi M, Castiglioni L, Cimino M, Sironi L, Abbracchio MP, Verderio C, Fumagalli M. 2021. Microglial vesicles improve post-stroke recovery by preventing immune cell senescence and favoring oligodendrogenesis. Mol Ther 29:1439–1458.
- Bonfanti E, Bonifacino T, Raffaele S, Milanese M, Morgante E, Bonanno G, Abbracchio MP, Fumagalli M. 2020. Abnormal Upregulation of GPR17 Receptor Contributes to Oligodendrocyte Dysfunction in SOD1 G93A Mice. Int J Mol Sci 21:2395.
- Lombardi M, Parolisi R, Scaroni F, Bonfanti E, Gualerzi A, Gabrielli M, Kerlero de Rosbo N, Uccelli A, Giussani P, Viani P, Garlanda C, Abbracchio MP, Chaabane L, Buffo A, Fumagalli M, Verderio C. 2019. Detrimental and protective action of microglial extracellular vesicles on myelin lesions: astrocyte involvement in remyelination failure. Acta Neuropathol 138:987–1012.
- Fumagalli M, Lombardi M, Gressens P, Verderio C. 2018. How to reprogram microglia toward beneficial functions. Glia 66:2531–2549.