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Guaina mielinica: scienziati spiegano il processo di sintesi

Una nuova ricerca dimostra che una serie di processi proteici necessari nella prima fase della conversione del glucosio in acidi grassi rivestono un ruolo centrale per la formazione e la stratificazione corrette della guaina mielinica.

(A) Immunolabeling of SREBP-1 (red) and neurofilament (green) or DAPI staining (blue) shows that SREBP-1 protein is expressed in both Schwann cells and adipocytes (Ad) of adult mouse sciatic nerve. (B) SREBP-1 is expressed in and close to nuclei (N) of myelinating Schwann cells (SC) surrounding an axon (Ax)

(A) Immunolabeling of SREBP-1 (red) and neurofilament (green) or DAPI staining (blue) shows that SREBP-1 protein is expressed in both Schwann cells and adipocytes (Ad) of adult mouse sciatic nerve. (B) SREBP-1 is expressed in and close to nuclei (N) of myelinating Schwann cells (SC) surrounding an axon (Ax)

I risultati fanno parte dei progetti comunitari AXON SUPPORT e NEUROMICS, che hanno ricevuto rispettivamente finanziamenti per l’ammontare di 1,3 milioni e 1 milione di euro. I risultati, presentati nella rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), mostrano come l’utilizzo dei raggi X evidenzino il modo in cui le mutazioni influiscono sulla struttura della guaina mielinica, un aspetto cruciale della ricerca dedicata alle patologie neurologiche.

I ricercatori del Boston College, negli Stati Uniti, hanno collaborato con colleghi italiani, giapponesi, olandesi e svizzeri per valutare come i lipidi mielinici influiscano sulla struttura e sulla stabilità della guaina mielinica. Il funzionamento corretto del sistema nervoso dipende dagli strati mielinici che avvolgono gli assoni dei neuroni.

“La mielinazione richiede un aumento della sintesi della membrana delle cellule gliali. Ed è qui che dimostriamo che la fase acuta della sintesi dei lipidi mielinici è regolata dalla proteina SCAP (cleavage activation protein) della SREBP (sterol regulatory element-binding protein), un attivatore della proteina SREBP,” questo quanto scrivono gli autori dello studio.

Daniel Kirschner, professore presso il Boston College, ha affermato: “La guaina mielinica è composta da più membrane che isolano l’assone e proprio questo isolamento consente una conduzione nervosa rapida. La compromissione del funzionamento della guaina mielinica determina un indebolimento dell’isolante della membrana e il conseguente deterioramento della conduzione nervosa. Se la guaina mielinica è completamente assente lungo una parte dell’assone, la conduzione nervosa ne risulta completamente inibita”.

Il team ha utilizzato la diffrazione ai raggi X per osservare il processo dinamico di assemblaggio della membrana in campioni nervosi completi prelevati da topi in cui è stato indotto lo sviluppo delle malattie che colpiscono la guaina mielinica”. Secondo il professor Kirschner, dal confronto della diffrazione ai raggi X con altre tecniche microscopiche risulta che la prima tecnica fornisce risultati rapidi, precisi e chiari sull’integrità strutturale intermodale della guaina mielinica.

“Siamo stati in grado di evidenziare che l’assembramento delle membrane era anormale: una peculiarità che poteva influire sulle proprietà elettrofisiche della guaina” hanno affermato i biologi del Boston College. “Abbiamo visto, inoltre, che l’assembramento dei lipidi nei doppi strati lipidici avveniva in modo più disordinato nei campioni prelevati dai topi geneticamente modificati”.

I ricercatori hanno poi continuato affermando che sono in fase di valutazione altre tecniche microscopiche che determinerebbero modifiche chimiche a livello tissutale. La struttura molecolare può essere alterata da questi agenti e dal tempo utilizzato per preparare e analizzare i campioni e può succedere che questi fattori mascherino le interazioni dinamiche della mielina.

“La diffrazione a raggi X non richiede trattamenti di natura chimica e può essere effettuata nell’arco di circa un’ora” ha detto. “I vantaggi della diffrazione a raggi X sono i seguenti: permettono di esaminare e analizzare interi frammenti di tessuto e forniscono informazioni sull’effetto della mutazione sulla struttura originaria e sulla stabilità della guaina mielinica”.

Il team che ha condotto la ricerca ha utilizzato topi modificati geneticamente per circa quattro anni nel quadro della ricerca sul ruolo della degenerazione della guaina in varie patologie a carico del sistema nervoso centrale e periferico.

Il progetto AXON SUPPORT (“Axonuclear communication in health and disease”) è stato finanziato in riferimento all’area tematica dedicata a scienze e tecnologie nuove del Sesto programma quadro (6° PQ) dell’Unione europea.

Il progetto NEUROMICS (“Functional genomics of the brain”) è stato invece finanziato nell’ambito delle Azioni Marie Curie per la formazione iniziale del 6° PQ.

Per maggiori informazioni, visitare:

PNAS:
http://www.pnas.org/

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