Neuroni: studio sulla loro capacità di regolare velocità trasmissioni sinaptiche

Due studi svelano che i singoli neuroni sono in grado di controllare la velocità con cui vengono riciclate le vescicole sinaptiche da cui vengono rilasciati i neurotrasmettitori

Due studi condotti da ricercatori dell’Università di Yale e del Weill Cornell Medical College hanno permesso di rivelare i dettagli del complesso processo che regola il flusso dei neurotrasmettitori tra i neuroni del cervello, una danza di messaggi chimici molto delicata che se va fuori tempo può condurre a disfunzioni neurologiche  e psichiatriche.

Il primo studio, pubblicato su Nature Neuroscience a firma Timothy Ryan e collaboratori, ha dimostrato che i singoli neuroni sono in grado di controllare la velocità con cui vengono riciclate le vescicole sinaptiche da cui vengono rilasciati i neurotrasmettitori.

Una volta che si sono fuse con la membrana cellulare per rilasciare il neurotrasmettitore, le vescicole sinaptiche, che sono in quantità limitata, devono essere recuperate, ricostruite e rifornite di neurotrasmettitori: “In caso contrario, la sinapsi si troverebbe a corto di vescicole piuttosto rapidamente, ma il corretto funzionamento dei neurotrasmettitori dipende dalla loro disponibilità continua.”

Nello studio i ricercatori hanno scoperto che mentre ogni cellula ha una propria velocità di recupero delle vescicole, questa può variare di quattro volte anche fra neuroni che svolgono funzioni identiche e utilizzano lo stesso neuromediatore. “Nessuno aveva previsto che i neuroni disponessero di un potente ‘pedale dell’acceleratore’ ” ha detto Ryan.

“Quando abbiamo confrontato i diversi neuroni, abbiamo scoperto che ogni cellula sta dicendo la sua sinapsi di andare a una certa velocità. Il mistero è la natura di questo pedale dell’acceleratore, che potrebbe rivelarsi utile ai fini terapeutici nelle sinaptopatie.”

“Molte malattie neurologiche come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson, la schizofrenia e altre patologie neurodegenerative e psichiatriche sono considerate sinaptopatie, ossia patologie della funzione sinaptica.”

Nel secondo studio, pubblicato su Neuron, i ricercatori si sono concentrati sul ruolo svolto in questo processo da una proteina, la dinamina, che si presenta in tre forme (1, 2 e 3) ed è fondamentale nella fissazione alla membrana delle vescicole.

“I nostri studi hanno dimostrato che quando non si hanno più né dinamina 1 né dinamina 3 il recupero delle vescicole viene gravemente compromesso”, ha detto Pietro De Camilli, che ha diretto la ricerca. “Sorprendentemente, però, il processo di recupero continua, ma non sappiamo se ciò possa essere dovuto alla dinamina 2, perché le proteine che rappresenta solo una piccola percentuale (l’uno per cento) della dinamina presente nel cervello. E’ probabile che sia in gioco un’altra proteina o altri processi biomeccanici”.