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Luce sulla comunicazione neurale

Neuroni


Scoperta il meccanismo che garantisce la segnalazione neurale per lunghi periodi di tempo, un processo che viene compromesso in malattie neurologiche come il morbo di Parkinson

In Europa la medicina continua a fare progressi e un team di ricerca con sede in Belgio ne è la prova con la scoperta del meccanismo che garantisce la segnalazione neurale per lunghi periodi di tempo, un processo che viene compromesso in malattie neurologiche come il morbo di Parkinson. Questa scoperta potrebbe portare a una soluzione per eliminare in futuro i difetti di comunicazione tra le cellule del cervello. I risultati dello studio, presentati sulla rivista Cell, sono in parte finanziati da due progetti dell'UE: NEURORECYCLING e SYNAPSEFUNCTION.

Coordinato dall'Istituto di biotecnologia delle Fiandre (VIB) in Belgio, NEURORECYCLING ("Maintaining neurotransmission: clathrin-mediated endocytosis and kiss-and-run") ha ricevuto un contributo di eccellenza Marie Curie del valore di 1,5 milioni di euro nell'ambito del Sesto programma quadro (6° PQ) per migliorare le nostre conoscenze del meccanismo del riciclo delle vescicole usando analisi morfologiche e funzionali.

SYNAPSEFUNCTION ("Molecular studies of synaptic vesicle recycling in health and disease"), anch'esso coordinato dal VIB, è sostenuto con un contributo del Consiglio europeo della ricerca (CER) che ammonta a 1,5 milioni di euro. Lanciato all'inizio del 2011, SYNAPSEFUNCTION studia nuovi meccanismi regolatori che operano nella sinapsi e potrebbero potenzialmente regolare la plasticità sinattica.

Il co-autore, dott. Patrik Verstreken del Dipartimento di genetica molecolare ed evolutiva del VIB e di genetica umana della Katholieke Universiteit Leuven, insieme ai suoi colleghi, ha scoperto l'enzima chiamato "Skywalker" che controlla il delicato equilibrio della comunicazione.
Secondo gli esperti le interruzioni delle comunicazioni neurali potrebbero provocare malattie neurodegenerative negli esseri umani.

"Spero che chiarendo come funziona Skywalker non solo sapremo più cose sul modo in cui i neuroni comunicano tra di loro ma potremo ottenere nuovi strumenti diagnostici e cure per le malattie neurologiche come il Parkinson," spiega il dott. Verstreken.

Le conseguenze delle malattie del cervello per le persone sono enormi. Almeno il 20% dei pazienti soffre di disturbi mentali e circa 1 miliardo soffre degli effetti delle malattie neurologiche. Oltre l'8% dei malati che vivono in occidente ha bisogno di analgesici.

Per trovare una soluzione a questo problema, i ricercatori devono capire meglio e in maggiore dettaglio la comunicazione neurale. La comunicazione tra le cellule del cervello avviene nelle sinapsi, che gli esperti definiscono un passaggio di segnali elettrici attraverso le vescicole (piccoli sacchi chiusi da membrana con sostanze segnalanti). Una volta che la vescicola rilascia le sostanze segnalanti, si attiva un'altra cellula del cervello. Le vescicole però sono usate diverse volte, il che risulta nella degradazione delle proteine di cui hanno bisogno per svolgere correttamente la loro funzione, con conseguenze per il rilascio di sostanze segnalanti.

Ma cosa fa sì che le vescicole funzionino bene durante il processo di riciclaggio? Nella maggior parte delle cellule si riscontra un ulteriore passaggio del processo di riciclaggio, attraverso gli endosomi. In questi speciali settori della cellula le proteine sono ordinate per garantire un funzionamento senza intoppi delle vescicole riciclate. Ed è qui che interviene la ricerca del team: i ricercatori hanno scoperto che l'enzima Skywalker regola questo ulteriore passaggio. I ricercatori hanno testato moscerini della frutta che non hanno Skywalker e i dati ottenuti mostrano che tale mancanza potenzia il segnale tra due cellule del cervello, aumentando il livello di stress dei moscerini.

La scoperta del collegamento tra Skywalker e i segnali potrebbe contribuire allo sviluppo di nuove cure per le malattie neurologiche come il Parkinson. Nei malati di Parkinson, nelle prime fasi della malattia, i segnali tra le cellule del cervello sono molto deboli.

Il dott. Verstreken desidera approfondire questa ricerca. Ammette però che sarebbe difficile determinare il modo migliore per mantenere il sottile equilibrio che garantisce la migliore comunicazione possibile.

Articolo:
Uytterhoeven, V., et al. (2011) Loss of Skywalker reveals synaptic endosomes as sorting stations for synaptic vesicle proteins. Cell 145: 117-132. DOI: 10.1016/j.cell.2011.02.039.

Fonte: Cordis (05/05/2011)
Pubblicato in Medicina e Salute
Tag: SYNAPSEFUNCTION, NEURORECYCLING, sinapsi, endosomi, cervello, Parkinson
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