Il recettore serotoninergico 5-HT2B modula, attraverso la Fosfolipasi C beta 3, la morfogenesi craniofacciale in Xenopus laevis

La serotonina (5-HT) è un neuromodulatore che media una grande varietà di funzioni sia nel sistema nervoso centrale che nel sistema nervoso periferico. E’ stato dimostrato inoltre che la 5-HT possa agire come fattore di crescita e differenziamento durante l'embriogenesi. Recentemente nel nostro laboratorio è stato dimostrato che il recettore serotoninergico 5-HT2B è espresso durante lo sviluppo embrionale di Xenopus laevis nella retina, nelle creste neurali craniche e nel mesenchima perioculare e che l’abrogazione della funzione del recettore 5-HT2B in Xenopus provoca alterazioni della morfogenesi craniofacciale e dell’occhio. Nel mio lavoro di tesi mi sono occupata dello studio della via di trasduzione del segnale che agisce a valle del recettore 5-HT2B durante lo sviluppo embrionale di queste strutture. In particolare ho effettuato esperimenti di perdita di funzione genica mediante microiniezione di oligonucleotidi antisenso modificati (morpholini) diretti contro la fosfolipasi C beta3 (PLC-β3), uno dei principali effettori della via di trasduzione del segnale del recettore 5-HT2B. Gli embrioni iniettati presentano una perdita dell’articolazione quadrato mandibola e la riduzione di altri elementi scheletrici craniofacciali come la cartilagine di Meckel, il ceratoiale e il quadrato oltre ad una forte riduzione delle strutture oculari. Gli embrioni sono stati analizzati sia sia dal punto di vista morfologico che molecolare attraverso ibridazioni in situ “whole mount” e su sezione, immunoistochimica “whole mount” e colorazioni istologiche con Alcian blu. I risultati ottenuti mostrano che, durante lo sviluppo craniofacciale l’attivazione della PLC-β3 nelle cellule della cresta neurale è critica per lo sviluppo degli elementi scheletogenici dell’arco mandibolare e per il corretto sviluppo della cresta neurale cranica che contribuisce al mesenchima perioculare. Al fine di dimostrare una relazione epistatica diretta tra il recettore 5-HT2B e la PLC-β3 ho inoltre effettuato l’iniezione di bassi livelli del morpholino della PLC-β3 e del morpholino del 5HT2B prima singolarmente e poi co-iniettati. Questo esperimento ha dimostrato l’azione sinergica dei due morfpholini che iniettati singolarmente a basse dosi non presentano alcuna alterazione nel fenotipo, mentre la loro co-iniezione mostra un fenotipo in cui è presente la perdita dell’articolazione quadrato-mandibola. Esperimenti di controllo sono stati effettuati mediante l’ iniezione di un morfolino di controllo per la PLC-β3. L’insieme di questi risultati suggerisce che la fosfolipasi C beta3 sia l’effettore della cascata di trasduzione del segnale attivata dal recettore 5-HT2B durante lo sviluppo della cresta neurale cranica in Xenopus