Questo corso tratta i meccanismi coinvolti nello sviluppo, temporale e spaziale, delle strutture cerebrali nelle diverse specie di invertebrati e vertebrati. Inoltre, il corso esplora inoltre il concetto di cellula staminale neurale, i meccanismi cellulari e molecolari che regolano la staminalità, il differenziamento in diversi tipi neuronali. Particolare attenzione verrà posta sulle cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) e organoidi. Al termine del corso, gli studenti avranno appreso le differenze e similitudini nel neurosviluppo del sistema nervoso nelle diverse specie di invertebrati e vertebrati. Gli studenti avranno appreso inoltre i meccanismi alla base del mantenimento della staminalità e del differenziamento neuronale e le potenziali applicazioni pre-cliniche e cliniche delle cellule staminali, iPSCs, e organoidi.
Prerequisiti
Conoscenze di base di biologia cellulare (ciclo cellulare, tipologia e funzione degli organelli) e biologia molecolare (regolazione dell'espressione genica e meccanismi epigenetici di base). Una conoscenza di base di anatomia comparata sarebbe inoltre utile per una comprensione più approfondita dei contenuti del corso.
Metodi didattici
Lezioni frontali tramite presentazione di slides in PowerPoint. Esercitazioni pratiche in aula.
Verifica Apprendimento
L'esame consisterà in un test scritto in presenza, composto sia da risposte multiple che risposte aperte.
Testi
Il docente fornirà le slides e proporrà nel corso delle lezioni diversi articoli scientifici.
Contenuti
Verranno trattati i seguenti argomenti: - Ontogenesi del SNC nei Vertebrati: aspetti morfologici e molecolari. - Induzione e formazione del tubo neurale, vescicole encefaliche, neuromeri. - Neurogenesi comparata: proliferazione, migrazione e differenziamento. - Sviluppo delle aree corticali. - Neurogenesi adulta: aree neurogeniche costitutive e marcatori molecolari. - Rassegna della recente letteratura in argomento. Verranno descritti i (i) livelli organizzativi e citoarchitettura del sistema nervoso negli Invertebrati e (ii) l'evoluzione del SNC nei Vertebrati. In particolare saranno esaminate ed approfondite: anatomia, citoarchitettura e aspetti funzionali, con particolare attenzione alle modificazioni di archi-, paleo-, neo-corteccia cerebrale e cerebellare. Verranno inoltre trattati i seguenti argomenti: i) tipologie e proprietà delle cellule staminali e i meccanismi che regolano la pluripotenza; ii) meccanismi di differenziamento dei neuroni corticali glutamategici e inteneuroni GABAergici; iii) meccanismi di differenziamento degli interneuroni striatali GABAergici e medium spiny neurons striatali; iv) meccanismi di riprogrammazione e cellule staminali pluripotenti indotte; v) organoidi cerebrali; vi) terapie cellulari.
