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Silvia Marinelli

Fisiopatologia del Sistema degli Endocannabinoidi

L’interesse maggiore del nostro laboratorio è lo studio del sistema degli endocannabionoidi a livello della corteccia cerebrale in condizioni fisio-patologiche. In questo periodo, il tema principale di studio è il ruolo dei recettori cannabinoidi (CB1 e CB2) e vanilloidi (TRPV1) nella componente emotiva-affettiva, cognitiva e sensoriale del dolore cronico. Ulteriore oggetto dei nostri studi è l'interazione del sistema degli endocannabinoidi con un altro sistema coinvolto nella nocicezione, quello del NGF e dei suoi recettori.

In generale il dolore cronico è caratterizzato oltre che dalla componente nocicettiva e nocifensiva, anche dall’aspetto emotivo e cognitivo, quest’ultimo fondamentale per una completa conoscenza dei meccanismi del dolore.Basti pensare che il dolore può indurre la compromissione dei processi cognitivi che a loro volta modulano la percezione del dolore.In altri termini, le condizioni di dolore cronico spesso causano depressione e ansia, e viceversa, i pazienti affetti da depressione e/o ansia sentono dolore più intensamente. A tale proposito, specifiche aree cerebrali, come la corteccia cingolata e somatosensoriale, subiscono cambiamenti strutturali e funzionali in seguito all’attivazione persistente dei circuiti nocicettivi.Inoltre la forza sinaptica è aumentata e ciò può essere dovuto ad una facilitazione sinaptica eccitatoria o ad una riduzione dell’inibizione.

Usando una combinazione di tecniche comportamentali, elettrofisiologiche, farmacologiche e di immunoistochimica, miriamo ad individuare eventuali modificazioni della circuiteria eccitatoria e inibitoria sia a livello neuronale che gliale con particolare interessead alterazioni dei vari componenti il sistema degli endocannabinoidi.

Tra i progetti in corso in laboratorio, studiamo il correlato elettrofisiologico di un modello murino di auto-somministrazione di droghe d’abuso, attraverso esperimenti ex vivo di plasticità sinaptica a livello del circuito cortico-accumbens.

 

Fig. confocal image
Pyramidal neurons of Anterior cingulate cortex stained with the SMI-32 primary antibody

 

 

                      

Fig. infrared image and firing , respectively
Infrared image of a pyramidal neuron and its electrical activity

 

 

Biografia

Dopo aver conseguito la laurea in Farmacia presso l'Università di Roma "La Sapienza" nel 1996, Silvia Marinelli ha continuato la sua formazione con il Prof. P. Calabresi presso l'Università di Roma "Tor Vergata" (1997-1998) e successivamente ha fatto il suo dottorato di ricerca nel laboratorio del Prof. NB Mercuri alla Fondazione Santa Lucia di Roma.

Dal 1999 al 2001 ha lavorato presso il Dipartimento di Farmacologia - Università di Sydney (Australia) nel laboratorio del Prof. Mac D. Christie.

Nel 2002 ha continuato la sua ricerca come post-doc nel laboratorio del Prof. Mercuri.

Dal 2006-2010 ha lavorato come Senior Scientist nel laboratorio di Alberto Bacci presso l’Istituto European Brain Research Institute (EBRI) di Roma.

I suoi studi si sono concentrati principalmente a) sul ruolo del recettore vanilloide di tipo 1 in diverse aree del cervello, b) sulla caratterizzazione funzionale e anatomica dei neuroni serotoninergici coinvolti nel circuito discendente antinocicettivo e c) sul coinvolgimento degli endocannabinoidi in una forma di auto-inibizione dei neuroni piramidali e GABAergici della neocorteccia.
Nel 2011 è stata nominata junior group leader del laboratorio Endocannabinoidi e meccanismi centrali del dolore neuropatico all’EBRI.

Silvia è beneficiaria di un grant “Giovani Ricercatori” del Ministro della Salute.

 

Pubblicazioni

  1. Manseau F, Marinelli S, Schwaller B, Mendez P, Prince DA, Huguenard JR, Bacci A. Desynchronization of neocortical networks by asynchronous release of GABA at autaptic and synaptic contacts from fast-spiking interneurons. Plos Biology Vol 8 (9) 2010.
     
  2. Marinelli S, Pacioni S, Cannich A, Marsicano G, Bacci A. (2009).Self-modulation of neocortical glutamatergic neurons by endocannabinoids. Nature Neurosci12:1488-90.
     
  3. Marinelli S, Pacioni S, Bisogno T, Di Marzo V, Prince DA, Huguenard JR, Bacci A. (2008). The endocannabinoid 2-AG is responsible for the slow self-inhibition in neocortical interneurons. J Neurosci 28:13532-13541.
     
  4. Marinelli S, Di Marzo V, Florenzano F, ViscomiMT, FezzaF, van der SteltM, Bernardi G, Molinari M, Maccarroneand Mercuri NB. N-arachidonoyldopamine tunes synaptic transmission onto dopaminergic neurones by activating both cannabinoid and vanilloid receptors. Neurospychopharmacology (2007)32, 298-308.
     
  5. Marinelli S, Connor M, Schnell SA, Christie MJ, Wessendorf MW, Vaughan CW. Delta-opioid receptor-mediated actions on rostral ventromedial medulla neurons. Neuroscience2005;132(2):239-44.
     
  6. Marinelli S., T. Pascucci, G. Bernardi, S. Puglisi-Allegra, and N. B. Mercuri. Activation of TRPV1 in the VTA excites dopaminergic neurons and increases chemical- and noxious-induced dopamine release in the nucleus accumbens. Neuropsychopharmacology (2005)May;30(5):864-70.
     
  7. Marinelli S, Schnell SA, Hack SP, Christie MJ, Wessendorf MW and Vaughan CW. Serotonergic and nonserotonergic dorsal raphe neurons are pharmacologically and electrophysiologically heterogeneous. J Neurophysiol. 2004 Dec; 92(6):3532-7.
     
  8. Marinelli S, Di Marzo V,BerrettaN, MatiasI, Maccarrone M, Bernardi G and MercuriNB: Presynaptic facilitation of glutamatergic synapses to dopaminergic neurons of the rat substantia nigra by endogenous stimulation of vanilloid receptors. J. Neuroscience 23(8):3136-3144 (2003)
     
  9. Marinelli S, Schnell S, Vaughan CW, Wessendorf MW, Christie MJ: Rostral ventromedial medulla neurons that project to the spinal cord express multiple opioid receptor phenotypes. J. Neuroscience, 22(24): 10847-10855 (2002).
     
  10. Marinelli S, Vaughan CW, Christie MJ, Connor M: Capsaicin activationof glutamatergic synaptic transmission in the rat locus coeruleus in vitro. J. Physiology 543, pp. 531-540, 2002.
     
  11. Vaughan CW, Connor M, Jennings EA, Marinelli S, Allen RG, Christie MJ: Actions of nociceptin/orphanin FQ and other prepronociceptin products on rat rostral ventromedial medulla neurons in vitro. J. Physiology 543(3), pp.849-859, 2001
     
  12. Marinelli S, FedericiM, Bernardi G, Mercuri NB: Hypoglycaemia enhances ionotropic but reduced metabotropic glutamate current in rat substantia nigra dopaminergic neurons. J Neurophysiology 85, pp.1159-1166, 2001
     
  13. Marinelli S, Bernardi G, Giacomini P, Mercuri NB: Pharmacological identification of the K+ currents mediating the hypoglycaemic hyperpolarisation of rat midbrain dopaminergic neurons. Neuropharmacology, vol 39 (6), pp. 1021-1028, 2000.
     
  14. Marinelli S, Gatta F, Sagratella S: Effect of GYKI 52466 and some 2,3-benzodiazepinederivates on hippocampal in vitro basal neuronal excitability and 4-aminopiridine epileptic activity. Eur. J. Pharmacol, 391(1-2), pp75-80, 2000
     
  15. Sagratella S and Marinelli S: Effect on some GABA and NMDA antagonists on a model of presynaptic hippocampal paired pulse inhibition: Prog. Neuropsycopharmacol. Biol. Psychiatry: vol 24 (2), pp. 327-336, 2000