Ruolo delle GTPasi della famiglia di Rho nello sviluppo neuronale

Durante lo sviluppo del cervello, si formano circuiti neuronali necessari alla formazione di un sistema nervoso funzionale. Ogni neurone partecipa alla formazione dei circuiti mandando neuriti verso “target” sui quali formerà sinapsi. Esistono ancora molte lacune sulla conoscenza dei meccanismi cellulari sottostanti a questi processi. Le GTPasi della famiglia di Rho sono state implicate nella regolazione di diversi aspetti dello sviluppo neuronale. Noi abbiamo identificato un membro della famiglia, chiamato Rac3 (o Rac1B), che è espresso specificamente nel sistema nervoso, ed è coinvolto nella regolazione della neuritogenesi. Abbiamo ottenuto topi “knockout” per il gene Rac3, i quali rappresentano un modello per lo studio di questo gene. Il nostro lavoro ha mostrato che questi topi presentano alterazioni comportamentali evidenti, che indicano la presenza di alterazioni dei circuiti neuronali sottostanti. Il nostro primo scopo è di continuare l’analisi della funzione di Rac3, usando sia test comportamentali, che l’analisi molecolare sul cervello di questi animali e su culture di neuroni ippocampali. Lo scopo è quello di comprendere le basi molecolari degli effetti osservati sul comportamento. Il secondo scopo è la caratterizzazione dei meccanismi molecolari funzionalmente legati a Rac3. Abbiamo identificato un complesso di proteine che interagisce con Rac, e necessario per la regolazione della neuritogenesi da parte di Rac3. Particolarmente interessante sarà l’analisi di alcune di queste proteine, che sono potenziali regolatori ed effettori di Rac3 nel cervello. Queste proteine sono mutate in pazienti con ritardo mentale, e sembrano quindi fondamentali per un normale sviluppo cognitivo. Questo studio, oltre a migliorare la conoscenza dei meccanismi molecolari che regolano la formazione di reti neuronali funzionali, fornirà quindi spunti nuovi per la comprensione ed eventuale cura dei processi patologici associati a difetti cognitivi, quali il ritardo mentale.