Camilla Bellone

Camilla Bellone
Född	1975 (ålder 47–48) Italien
Alma mater	University of Milano, University of California, San Francisco
Känd för	mGluR induced LTD involverar omfördelning av AMPAR
Vetenskaplig karriär
Fält	Neurovetenskap
institutioner	Universitetet i Genève

Camilla Bellone (född ca 1975) är en italiensk neurovetare och biträdande professor vid Institutionen för grundläggande neurovetenskap vid universitetet i Genève, i Schweiz. Bellones laboratorium undersöker de molekylära mekanismer och neurala kretsar som ligger bakom socialt beteende och undersöker hur defekter på molekyl- och kretsnivå ger upphov till psykiatriska sjukdomstillstånd som autismspektrumstörningar.

tidigt liv och utbildning

Bellone föddes i Italien 1975. Bellone studerade farmakologi vid universitetet i Milano 1998 och hittade en mentor hos Monica Di Luca, en neurofarmakolog. Hon avslutade sin masterexamen i farmaci. Bellone blev fascinerad av neurovetenskap och utvecklade en passion för att svara på många okända frågor om hjärnans funktion. I Di Lucas labb studerade Bellone protein-protein-interaktioner och signalvägar i det postsynaptiska utrymmet samt rollen av PSD-95 i neuronal stabilitet och homeostas.

Bellone stannade vid universitetet i Milano för att påbörja sina forskarstudier och utforska synapsens molekylära biologi och strukturella sammansättning. Bellone insåg att hon ville gå bortom protein-proteininteraktioner och utforska synaptisk aktivitet och dynamisk funktion. Bellone nådde ut till Christian Lüscher vid universitetet i Genève eftersom han undersökte synaptisk plasticitet och synaptisk överföring. Lüscher tog emot Bellone i sitt labb och universitetet i Milano fortsätter att finansiera hennes doktorsexamen utomlands, så Bellone flyttade till Genève . Efter att officiellt gå med i Lüscher Lab 2002 började Bellone studera synaptisk fysiologi i samband med drogberoende. Bellone lärde sig nya tekniker inom elektrofysiologi genom att studera µ-opioidreceptorfysiologi vid synapsen och var sedan redo att svara på sina egna frågor om AMPA- och NMDA -receptorsignalering inom mellanhjärnans dopaminerga belöningskretsar. I Bellones första författarartikel 2005 belyser hon mekanismerna för långtidsdepression (LTD) i glutamatergiska synapser på Ventral Tegmental Area (VTA) dopaminneuroner. Vid aktivering av dopaminerga VTA-synapser fann Bellone en metabotropisk glutamatreceptormedierad omfördelning av AMPAR så att naiva AMPAR byttes mot GluR2 innehållande AMPAR vilket ledde till LTD. Efter denna upptäckt flyttade Bellone till en ex vivo-modell av kokainberoende för att förstå de neuroplastiska förändringarna efter kokainmissbruk. Bellone fann att kokain orsakade betydande ökningar av AMPA:NMDA-förhållandet, ett tecken på neuroplastisk anpassning, såväl som en rekrytering av AMPAR till synapsen som saknar GluR2. Men Bellone kunde vända denna neuroplastiska kokainanpassning genom att stimulera mGluR1s.

Roger Nicolls labb vid University of California, San Francisco. Kort efter att ha gått med i Nicoll Lab publicerade Bellone en första författare i Neuron som utforskade handeln med NMDA-receptorer i hippocampus pyramidala celler hos nyfödda möss. Bellone fann att synaptisk aktivitet i neonatala hippocampussynapser kan orsaka en förändring i subenhetssammansättningen av NMDAR. Den dynamiska karaktären hos NMDAR-subenhetssammansättning som Bellone beskrev i neonatala synapser har potentialen att omvandla en synaps från en med ett brett fönster för spik-timing plasticitet till en med mycket reducerat fönster.

2007 återvände Bellone till Schweiz och planerar att göra karriär inom den akademiska världen. Från 2007 till 2011 arbetade Bellone i Lüschers labb som Maître Assistante där hon började gå över från mentorfasen av sin karriär till en självständig karriär. Under sin vidareutbildning i Lüscher Lab undersökte Bellone effekterna av missbruk av droger på synaptisk plasticitet och fysiologi i det dopaminerga belöningssystemet. 2010 följde Bellone upp sina resultat från forskarskolan angående AMPAR-omfördelning efter kokainexponering. Bellone och hennes kollegor fann att inte bara andra missbruksdroger också framkallar samma AMPAR-omfördelning, utan också optogenetisk stimulering av VTA-dopaminneuronerna driver samma omfördelning i frånvaro av droger. Följande år lyfte Bellone fram effekterna av kokainexponering in utero på mognad av glutamatergisk överföring i VTA-dopaminneuroner. I sin artikel publicerad i Nature Neuroscience , visade Bellone att glutamatreceptorbytet som sker postnatalt är försenat och mGluR1-funktionen är försämrad på grund av exponering för kokain in utero. Bellone kunde också visa att positivt modulering av mGluR1 in vivo var tillräckligt för att rädda den onormala mognaden på grund av exponering för in utero kokain.

Karriär och forskning

2010 tilldelades Bellone Ambizione Grant från Swiss National Science Foundation, ett anslag som är avsett att stödja unga forskare i att starta egna oberoende projekt vid schweiziska högre utbildningsinstitutioner. För Bellone hjälpte detta anslag henne att gå över till en självständig karriär inom neurovetenskap. Bellone hade idén att använda sina olika färdigheter från att utforska det dopaminerga belöningssystemet till att utforska detta system i samband med social belöning. Efter att ha tillbringat mycket av sin träning med att titta på dessa kretsar och deras anpassningar till drogbelöningar, ville hon förstå hur det dopaminerga belöningssystemet kodar sociala belöningar och driver sociala beteenden.

2014 ansökte Bellone till universitetet i Lausanne för att starta ett eget labb. Bellone finansierades av Swiss National Science Foundation och blev biträdande professor vid institutionen för grundläggande neurovetenskap vid universitetet i Lausanne . Hennes labb vid UNIL fokuserade på att förstå utvecklingen av hjärnans belöningskretsar, det mesokortikolimbiska dopaminsystemet, i musmodeller. Med hjälp av olika tekniker, både in vivo och ex vivo, utforskade Bellone hur störningar i denna krets påverkar social motivation. Bellones arbete syftar till att hjälpa till att förstå den neurala grunden för komplexa sociala beteenden och hur dessa kretsar kan vara inblandade i psykiatriska störningar som kännetecknas av avvikande sociala beteenden, såsom Autism Spectrum Disorder.

Bellone sökte en tjänst tillbaka vid universitetet i Genève . Hon erbjöds en tjänst 2016 som Tenure-Track Assistant Professor vid Institutionen för grundläggande neurovetenskap vid universitetet i Genève . Bellones labb vid universitetet i Genève fortsätter att undersöka de dopaminerga neurala kretsar som ligger bakom socialt beteende hos möss som ett sätt att förbättra vår förståelse av hur dysfunktion i dessa kretsar kan leda till psykiatriska och neuroutvecklingssjukdomar.

Bellone gick med i 2016 års NCCR-SYNAPSY-projekt, ett initiativ som startade 2010 för att förstå de synaptiska grunderna för psykiska sjukdomar genom att sammanföra grundläggande forskare med kliniska forskare i ett försök att skapa translationella samarbeten. Bellone har ett nära samarbete med psykiatriker och kliniska forskare för att inspirera translationell forskning kring ASD.

Bellone sitter i redaktionen för European Journal of Neuroscience, en granskare för Nat. Neurosci., J. Neuroscience, Neuroscience, Addiction Biology, Neural Plasticity, Frontiers och PNAS, på redaktionen för Scientific Reports, ansvarig för enheten "Comment notre environnement influence-t-il la prize de drogue?" Hjärnvecka vid universitetet i Genève, medlem av FENS-KAVLI nätverket för spetskompetens, i utvärderingskommittén (EvCo) för SNSF Advanced Postdoc Mobility Fellowships (domänmedicin), och medlem av Society for Neuroscience , där hon har talat om karriärutveckling för kvinnor inom vetenskap genom hennes föredrag "My Personal Journey From Synapse to Circuit to Behavior".

Sociala belöningskretsar

Bellone försökte utforska sambandet mellan förändrade synaptiska proteiner och nedsatt socialt beteende, genom att slå samman sin tidigare forskningserfarenhet med sina nya oberoende karriärintressen. När Bellone läste genetiska studier av Autism Spectrum Disorder (ASD), fann Bellone att många gener associerade med ASD är inblandade i byggnadsställningar av både jonotropa och metabotropa glutamatreceptorer. Även om de fann försämringar i socialt beteende vid modulering av glutamatreceptorgener, föreslår de att en bättre förståelse av de neurala kretsar som driver socialt beteende behövs för att förstå mekanismerna som driver avvikande socialt beteende vid sjukdom.

Efter detta fynd arbetade Bellone och hennes kollegor för att utveckla en sjukdomsmodell av ASD för att undersöka den sociala neurala kretsens funktion. Med hjälp av shRNA modellerade de Shank3 , ett synapsbyggande protein som är känt för att vara inblandat i ASD-fenotyper, insufficiens i VTA hos möss. De fann att möss uppvisade försämrade sociala preferenser och onormal excitatorisk överföring som minskade produktionen av VTA DA-neuroner. Bellone och hennes team kunde dock modulera DA-neuronaktivitet både farmakologiskt, genom att allosteriskt aktivera mGlur1s, och optogenetiskt, för att förbättra sociala preferenser och delvis återställa socialt beteende.

I ett nyligen genomfört samarbete med forskare vid UNIL utforskade Bellone neuroimmuna och µ-opioidreceptordrivna effekter på sällskaplighet. De fann att aktivering av µ-opioidreceptorn orsakar mikroglial frisättning av TNF-a, en pro-inflammatorisk cytokin. När TNF-a binder till sin receptor på neuroner leder detta till en efterföljande minskning av AMPAR-överföring i raphe-projicerande laterala habenula-neuroner och resulterar i social försämring hos möss. Den sociala försämringen på grund av opiatreceptorsignalering genom neuroimmuna mekanismer tros ligga bakom de negativa symtom som är förknippade med opiatmissbruk. Dessa fynd belyser den ännu oidentifierade rollen av cytokinsignalering i habenula i både socialt beteende och de negativa effekterna av drogberoende.

Pris och ära

• 2004 Swiss Society for Neuroscience resestipendium
• 2010 FENS/IBRO resestipendium
• 2010 Ambizione-anslag från Swiss National Science Foundation
• 2012 Gertrude Von Meissner Foundations pris
• 2014 2014 Fondation du Prix Pfizer de la Recherche
• 2014 Professor Boursier-stipendium från Swiss National Science Foundation
• 2014-2018 FENS- KAVLI Scholar
• 2015 FENS-KAVLI Network of Excellence

Välj publikationer

• Valentinova, K., Tchenio, A., Trusel, M. ... Bellone, C. Morfinabstinens rekryterar lateral habenula cytokinsignalering för att minska synaptisk excitation och sällskaplighet. Nat Neurosci 22, 1053–1056 (2019). https://doi.org/10.1038/s41593-019-0421-4
• Sebastiano Bariselli, Stamatina Tzanoulinou, Christelle Glangetas, Clément Prévost-Solié, Luca Pucci, Joanna Viguié, Paola Bezzi, Eoin C O'Connor, François Georges, Christian Lüscher & Camilla Bellone. SHANK3 kontrollerar mognad av sociala belöningskretsar i VTA. Nat. Neurosci. Nat Neurosci. 2016 jul;19(7):926-34. OM 15,5
• Kehoe LA, Bellone C, De Roo M, Zandueta A, Dey PN, Pérez-Otaño I, Muller D. GluN3A främjar dendritisk ryggbeskärning och destabilisering under postnatal utveckling. J Neurosci. 9 juli 2014;34(28):9213-21. IF 6,91
• Gabrielle Pouchelon, Frédéric Gambino, Camilla Bellone, Christian Lüscher, Anthony Holtmaat, Denis Jabaudon. Omkoppling av distinkta thalamokortikala ingångar instruerar den modalitetsspecifika identiteten för postsynaptiska L4-neuroner. Natur. 24 juli 2014;511(7510):471-4 IF 38.6
• De la Rossa A*, Bellone C*, Golding B, Vitali I, Moss J, Toni N, Lüscher C, Jabaudon D, In vivo omprogrammering av kretsanslutningar i postmitotiska neokortikala neuroner, Nature Neuroscience, 2013, 6:193-200. *lika bidrag.
• Bellone C, Mameli M, Lüscher C. Exponering i livmodern för kokain fördröjer postnatal synaptisk mognad av glutamaterg överföring i VTA. Nature Neurosci., 2011, 14:1439-46.
• Bellone C., Lüscher C., Mameli M.. Mekanismer för synaptisk depression utlöses av metabotropa glutamatreceptorer. Cell. Mol. Life Science 2008 sep;65(18):2913-23. Recension.
• Lüscher C, Bellone C.. Kokainframkallad synaptisk plasticitet: en nyckel till beroende. Nat Neurosci. 2008: 737–8. (OM 14,8)
• Bellone C. och Nicoll R.. Snabb dubbelriktad omkoppling av synaptiska NMDA-receptorer. Neuron 2007:779-85 (IF 13,9)
• Bellone C. och Lüscher C.. Kokainutlöst AMPA-receptoromfördelning vänds in vivo av mGluR-beroende långtidsdepression. Nat Neurosci. 2006:636-41. (OM 14,8)
• Bellone C. och Lüscher C.. mGluRs inducerar en långvarig depression i det ventrala tegmentala området som involverar en ändring av underenhetssammansättningen av AMPA-receptorer. Eur J Neurosci. 2005:1280-8. (OM 3,7)
• Gardoni F., Bellone C., Viviani B., Marinovich M., Cattabeni F. och Di Luca M.. Brist på PSD-95 driver hippocampal men inte kortikal neuronal död genom aCaMKII/AMPA-potentiering. Eur J Neurosci. 2002:7 (IF 3,7)
• Gardoni F., Kamal A., Bellone C., Biessels GJ., Ramakers GMJ., Cattabeni F., Gispen WH. och Di Luca M.. Effekter av streptozotocin-diabetes på hippocampus NMDA-receptorkomplex hos råttor. J. Neurochem, 2002:438-47. (IF 4.3)
• Gardoni F., Bellone C., Cattabeni F. och Di Luca M.. PKC-aktivering modulerar aCaMKII-bindning till NR2A-subenhet av NMDA-receptorkomplex. J.Biol.Chem 2001: 7609-7613 (IF 5,8)