Interazione motoneuroni spinali-cellule di Schwann da un modello murino di Sclerosi Laterale Amiotrofica mediante co-coltura in camere microfluidiche

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease characterized by the degeneration of motor neurons (MNs), resulting in the denervation of skeletal muscles. Schwann cells (SCs) physiologically play an essential role in the development and maintenance of motor neuron axonal integrity and of the neuromuscular junction. Following neuronal injury, they respond to MN degeneration by undergoing profound phenotypic changes and increasing the expression of molecules involved in regeneration, thereby guiding axonal regrowth and promoting reinnervation. This injury response appears to be altered during the course of ALS. The aim of this thesis is to characterize potential phenotypic alterations in SCs from an ALS model (SOD1G93A mice) and to assess their possible impact on MN axonal growth. To achieve this objective, a primary co-culture of spinal MNs and either healthy SCs or SCs carrying the ALS-associated SOD1G93A mutation was established in microfluidic chambers. Using immunofluorescence and confocal imaging, we characterized the morphology and cytoskeletal organization of mutant SCs and evaluated their effects on motor neuron axonal growth.

La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una malattia neurodegenerativa progressiva caratterizzata dalla degenerazione dei motoneuroni (MN), con conseguente denervazione della muscolatura scheletrica. Le cellule di Schwann (SC) svolgono fisiologicamente un ruolo essenziale nello sviluppo e nel mantenimento dell’integrità degli assoni dei motoneuroni e della giunzione neuromuscolare. In seguito a danno neuronale, rispondono alla degenerazione dei MN modificando profondamente il proprio fenotipo e aumentando l’espressione di molecole coinvolte nella rigenerazione per guidare la ricrescita degli assoni e favorire la reinnervazione. Questa risposta al danno sembra essere alterata durante il decorso della SLA. Lo scopo di questa tesi è caratterizzare le eventuali alterazioni fenotipiche delle SC di una linea modello di SLA (i topi SOD1G93A) e valutarne il possibile impatto sulla crescita assonale dei MN. Per raggiungere questo obiettivo è stata allestita una co-cultura primaria in camere microfluidiche di MN spinali e SC sane o recanti la mutazione SOD1G93A associata alla SLA. Sfruttando la tecnica dell’immunofluorescenza e l’imaging confocale, abbiamo caratterizzato la morfologia e l’organizzazione citoscheletrica delle SC mutate e valutato gli effetti sulla crescita assonale dei motoneuroni.