Marcello Brunelli

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Marcello Brunelli

Marcello Brunelli (Ancona, 14 luglio 1939 – Pisa, 25 novembre 2020[1]) è stato un neurofisiologo italiano.

Allievo di Giuseppe Moruzzi e Eric Kandel, insieme a quest’ultimo ottenne la prima dimostrazione del ruolo dell’AMP ciclico quale secondo messaggero nella trasmissione dell’impulso nervoso[2]. Fu professore ordinario di Fisiologia Generale e Neurobiologia all'Università di Pisa.

Biografia

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Nel 1967 si laureò con lode in medicina e chirurgia presso l’Università degli Studi di Pisa. Nello stesso anno cominciò la sua attività di ricerca presso l'Istituto di Fisiologia Clinica del CNR di Pisa e dal 1969 al 1970 presso l’Istituto di Neurofisiologia, sempre a Pisa. Dal 1970 al 1974 fu assistente di fisiologia umana presso l’Istituto di Fisiologia di Pisa. In questi anni, in collaborazione con Franco Magni, condusse ricerche sul sistema nervoso del piccione e della sanguisuga e sui meccanismi ormonali delle emissioni luminose nelle lucciole.

Nel biennio 1975-1976 soggiornò negli Stati Uniti, dove lavorò nei laboratori diretti da Eric Kandel, contribuendo in modo fondamentale agli studi sui meccanismi intracellulari di trasduzione dei segnali nervosi, che porteranno lo scienziato statunitense a conseguire il Premio Nobel per la medicina nel 2000.

Nel 1976 fece ritorno in Italia. Nel 1981 divenne ordinario di Fisiologia Generale presso la Facoltà di Scienze dell’Università di Pisa. Dal 1983 al 1986 subentrò a Giuseppe Moruzzi nella direzione dell'Istituto di Fisiologia del CNR di Pisa. Nei quattro anni seguenti fu direttore del Dipartimento di Fisiologia e Biochimica dell'Università di Pisa.

Brunelli è morto per COVID-19 nel 2020 all'età di 81 anni a Pisa dove, dopo il pensionamento, aveva continuato a supervisionare l’attività di ricerca di un piccolo gruppo di ricercatori universitari e professionisti medici[3][4][5][6].

Attività di ricerca

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Brunelli iniziò la sua carriera di ricercatore scientifico indagando i meccanismi nervosi e ormonali che controllano l'emissione dei segnali luminosi di Luciola lusitanica e dimostrandone l'andamento circadiano. I risultati di questi esperimenti furono pubblicati in una serie di articoli sull'Archives Italiennes de Biologie dal 1968 al 1973. Altri studi di Brunelli riguardarono l'influenza del tronco encefalico sui comportamenti di sonno-veglia nel piccione comune, che videro anche il coinvolgimento di Moruzzi[7][8]. Nello stesso periodo partecipò a ricerche sul sistema nervoso della sanguisuga Hirudo medicinalis[9], che userà a lungo come modello di studio, e la percezione visiva, sempre nel piccione[10].

La sua attività di ricerca si indirizzò successivamente allo studio dei meccanismi neurobiologici della memoria e dell’apprendimento non associativo in modelli animali, quali la lumaca di mare Aplysia. Uno dei principali contributi è stata l’identificazione dell’AMP ciclico quale secondo messaggero nella trasduzione dell’impulso nervoso[2]. A metà degli anni settanta era noto che la serotonina agiva sui terminali dei neuroni sensoriali incrementando il rilascio di neurotrasmettitore nella fessura sinaptica, ma il meccanismo di azione non era conosciuto. Brunelli e collaboratori iniettarono AMP ciclico, il cui ruolo come molecola mediatrice era ben stabilito[11], direttamente nel terminale presinaptico e osservarono che la trasmissione nervosa ne risultava facilitata[12].

«Ciò ha fornito la prova più convincente allora disponibile che l'AMP ciclico è coinvolto in una funzione fisiologica specifica nel sistema nervoso e ci ha dato una iniziale comprensione dei meccanismi molecolari della memoria a breve termine.»

(Eric R. Kandel[12])

Nel corso degli anni ottanta Brunelli continuò gli studi sul ruolo della serotonina e del calcio intracellulare nella modulazione sinaptica prendendo come modello di studio ideale la sanguisuga[13][14][15]. Il sistema nervoso di questo anellide, costituito da una catena di gangli interconnessi con neuroni relativamente grandi e facilmente accessibili, si presta bene alla registrazione elettrofisiologica[16]. Ciò ha permesso di compiere grandi passi avanti nella comprensione dei processi dell'abitudine e della sensibilizzazione[17]. In particolare, è stato individuato il ruolo dell'acetil-L-carnitina nell'influenzare l'espressione genica neuronale[18][19][20]. Le ricerche di Brunelli sui meccanismi neurofisiologici e molecolari della memoria si svolgeranno ininterrottamente fino al 2013[21].

Prima di lasciare l’attività di docente, ha diretto un gruppo di ricerca che si occupava di studiare il meccanismo del riflesso trigemino-cardiaco associato a stimolazione propriocettiva[22][23].

Note

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  1. ^ Coronavirus, altri 7 pensionati si arrendono al contagio in provincia di Pisa: c'è anche un ex prof universitario, su iltirreno.gelocal.it. URL consultato il 5 dicembre 2020.
  2. ^ a b (EN) M. Brunelli, V. Castellucci e E. R. Kandel, Synaptic facilitation and behavioral sensitization in Aplysia: possible role of serotonin and cyclic AMP, in Science, vol. 194, n. 4270, 10 dicembre 1976, pp. 1178–1181, DOI:10.1126/science.186870. URL consultato il 4 aprile 2018.
  3. ^ http://www.italiasalute.it/9765/pag2/Una-ricerca-per-i-bambini-disabili.html. URL consultato il 4 aprile 2018.
  4. ^ http://www.odontoiatra.it/public/dettaglio.php?id_cat=19&tipologia=tecniche&id=2643&categoria=GNATOLOGIA. URL consultato il 4 aprile 2018.
  5. ^ http://www.articolotre.com/2015/02/banchi-scolastici-e-problemi-alla-postura-intervista-al-dr-raul-guelfi Archiviato il 16 marzo 2017 in Internet Archive.. URL consultato il 4 aprile 2018.
  6. ^ https://www.ilrestodelcarlino.it/ancona/cronaca/addio-marcello-brunelli-luminare-della-fisiologia-1.5756467
  7. ^ M. Brunelli, F. Magni e G. Moruzzi, Brain stem influences on waking and sleep behaviors in the pigeon, in Archives Italiennes De Biologie, vol. 110, n. 3, 1972-10, pp. 285–321. URL consultato il 5 dicembre 2020.
  8. ^ M. Brunelli, F. Magni e G. Moruzzi, Apomorphine pecking in the pigeon, in Archives Italiennes De Biologie, vol. 113, n. 4, 1975-12, pp. 303–325. URL consultato il 5 dicembre 2020.
  9. ^ P. Bagnoli, M. Brunelli e F. Magni, A fast conducting pathway in the central nervous system of the leech Hirudo medicinalis, in Archives Italiennes De Biologie, vol. 110, n. 1, May 1972, pp. 35–51. URL consultato il 4 aprile 2018.
  10. ^ L. R. De Britto, M. Brunelli e W. Francesconi, Visual response pattern of thalamic neurons in the pigeon, in Brain Research, vol. 97, n. 2, 31 ottobre 1975, pp. 337–343. URL consultato il 4 aprile 2018.
  11. ^ (EN) Earl W. Sutherland, G. Alan Robison e Reginald W. Butcher, Some Aspects of the Biological Role of Adenosine 3',5'-monophosphate (Cyclic AMP), in Circulation, vol. 37, n. 2, 1º febbraio 1968, pp. 279–306, DOI:10.1161/01.cir.37.2.279. URL consultato il 4 aprile 2018.
  12. ^ a b (EN) Eric R. Kandel, NOBEL LECTURE: The Molecular Biology of Memory Storage: A Dialog Between Genes and Synapses, in Bioscience Reports, vol. 21, n. 5, 1º ottobre 2001, pp. 565–611, DOI:10.1023/a:1014775008533. URL consultato il 4 aprile 2018.
  13. ^ S. Catarsi, M. Garcia-Gil e G. Traina, Seasonal variation of serotonin content and nonassociative learning of swim induction in the leech Hirudo medicinalis, in Journal of Comparative Physiology. A, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology, vol. 167, n. 4, September 1990, pp. 469–474. URL consultato il 4 aprile 2018.
  14. ^ S. Catarsi, R. Scuri e M. Brunelli, Cyclic AMP mediates inhibition of the Na(+)-K+ electrogenic pump by serotonin in tactile sensory neurones of the leech, in The Journal of Physiology, vol. 462, March 1993, pp. 229–242. URL consultato il 4 aprile 2018.
  15. ^ M. Garcia-Gil, F. Berton e E. Tongiorgi, Effects of cyclic nucleotides and calcium/calmodulin on protein phosphorylation in the CNS of Hirudo medicinalis, in Journal of Neurochemistry, vol. 52, n. 3, March 1989, pp. 699–704. URL consultato il 4 aprile 2018.
  16. ^ (EN) Daniel A. Wagenaar, A classic model animal in the 21st century: recent lessons from the leech nervous system, in Journal of Experimental Biology, vol. 218, n. 21, 1º novembre 2015, pp. 3353–3359, DOI:10.1242/jeb.113860. URL consultato il 4 aprile 2018.
  17. ^ M. Brunelli, M. Garcia-Gil e R. Mozzachiodi, Neurobiological principles of learning and memory, in Archives Italiennes De Biologie, vol. 135, n. 1, January 1997, pp. 15–36. URL consultato il 4 aprile 2018.
  18. ^ Giovanna Traina, Simona Valleggi, Rodolfo Bernardi e Marcello Brunelli, Identification of differentially expressed genes induced in the rat brain by acetyl-L-carnitine as evidenced by suppression subtractive hybridisation, in Brain Research. Molecular Brain Research, vol. 132, n. 1, 6 dicembre 2004, pp. 57–63, DOI:10.1016/j.molbrainres.2004.09.006. URL consultato il 25 settembre 2018.
  19. ^ Giovanna Traina, Giuseppe Federighi e Marcello Brunelli, Modulation of myelin basic protein gene expression by acetyl-L-carnitine, in Molecular Neurobiology, vol. 44, n. 1, 2011-8, pp. 1–6, DOI:10.1007/s12035-011-8189-x. URL consultato il 25 settembre 2018.
  20. ^ Giovanna Traina, Enrico Cataldo e Marcello Brunelli, In the rat brain acetyl-L-carnitine treatment modulates the expression of genes involved in neuronal ceroid lipofuscinosis, in Molecular Neurobiology, vol. 38, n. 2, 2008-10, pp. 146–152, DOI:10.1007/s12035-008-8038-8. URL consultato il 25 settembre 2018.
  21. ^ Redazione Web, Ateneo in lutto per la scomparsa del Professor Marcello Brunelli, su unipi.it. URL consultato il 5 dicembre 2020.
  22. ^ (EN) Brunelli M, Coppi E, Tonlorenzi D, Del Seppia C, Lapi D, Colantuoni A, Scuri R e Ghione S., Prolonged hypotensive and bradycardic effects of passive mandibular extension: evidence in normal volunteers, in Arch Ital Biol., vol. 150, 2012, pp. 231-237, DOI:10.4449/aib.v150i4.1420. URL consultato il 4 aprile 2018 (archiviato dall'url originale il 25 settembre 2018).
  23. ^ (EN) Lapi D, Colantuoni A, Del Seppia C, Ghione S, Tonlorenzi D, Brunelli M e Scuri R., Persistent effects after trigeminal nerve proprioceptive stimulation by mandibular extension on rat blood pressure, heart rate and pial microcirculation, in Arch Ital Biol., vol. 151, 2013, pp. 11-23, DOI:10.4449/aib.v151i1.1470. URL consultato il 4 aprile 2018 (archiviato dall'url originale il 25 settembre 2018).
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