La regolazione del sonno: la segnalazione di Notch
Gli scienziati hanno unito le proprie forze nell'ambito del progetto INSOMNOTCH ("Role of notch-dependent neurone-glia signalling in sleep and brain function"). Hanno utilizzato il modello della Drosophila per comprendere il ruolo del pathway di segnalazione tra neuroni e glia nell'omeostasi del sonno e nell'apprendimento. Notch è un recettore transmembrana che è stato collegato ai pathway di segnalazione tra neuroni e glia associati alla regolazione sonno-veglia e all'apprendimento. Delta è un ligando per il recettore Notch. Per chiarire in che modo Notch regoli sonno, apprendimento e sistemi cerebrali, gli scienziati hanno attivato e soppresso l'attività di Notch. La normale attivazione dei pathway di Notch è stata monitorata nella Drosophila utilizzando la proteina verde fluorescente-Notch Reporter Element (NRE-GFP). I risultati hanno confermato che la normale trasduzione del segnale di Notch è attivata nelle cellule gliali. Malgrado la privazione del sonno l'attivazione di Notch nelle cellule gliali impediva deficit di apprendimento e rimbalzo del sonno. Sovraesprimendo Delta si ottenevano risultati simili; i dati sono stati pubblicati su Current Biology nel 2011. Gli scienziati hanno anche impedito la segnalazione di Notch tradizionale riducendo l'espressione del Notch o Soppressore di Hairless (un fattore trascrizionale che fa parte del complesso Notch). In queste condizioni si sono notati importanti deterioramenti dell'apprendimento e rimbalzo del sonno. I moscerini di Drosophila cui è stato successivamente somministrato L-DOPA, un precursore della dopamina, hanno mostrato inversione rispetto al deterioramento dell'apprendimento. Ciò suggerisce che la segnalazione compromessa di dopamina potrebbe essere dovuta a una segnalazione di Notch alterata. INSOMNOTCH ha eseguito l'identificazione di interi genomi per identificare le modifiche molecolari in condizioni di segnalazione di Notch normali, attivate e inibite. Si sono scoperti oltre 700 geni influenzati dall'attivazione o soppressione dell'espressione di Notch nella glia. Dei 15 geni testati, due coinvolti nella regolazione dei lipidi e nel coupling gliale erano associati a ruoli chiave nella regolazione del sonno. Le attività del progetto suggeriscono che il pathway di segnalazione di Notch si sia conservato attraverso l'evoluzione, e i risultati con il modello della Drosophila potrebbero essere parzialmente applicabili ai sistemi mammiferi. INSOMNOTCH ha ampliato la nostra conoscenza sul ruolo della segnalazione di Notch nella normale funzione cerebrale, nella regolazione del sonno e nel metabolismo della glia. Ciò ha importanti implicazioni per il trattamento dei disturbi del sonno come l'insonnia nonché per il trattamento dei disturbi dell'apprendimento.
Parole chiave
Neurone, glia, Notch, Delta, recettore, modello di Drosophila, insonnia, identificazione del genoma, pathway di segnalazione, dopamina
