La via di sviluppo delle cellule nervose
La creazione di collegamenti nervosi è infatti un processo molto complesso, che implica l’interazione tra i recettori guida e i segnali extracellulari. I cosiddetti “segnali-guida” sono presentati normalmente in modo sovrapposto e possono attivare effetti opposti come repulsione e adesione. Il progetto FLRT IN NEUROBIOLOGY (“Genetic analysis of a novel family of repulsive guidance cues acting through Unc5 receptors”) ha concentrato la sua attenzione sulle proteine FLRT, una famiglia di proteine emergenti che svolge un ruolo nello sviluppo neuronale. Lavorando in collaborazione con altri laboratori presso il CSIC & Universidad Miguel Hernández e l’Università di Lleida in Spagna, l’Università di Oxford nel Regno Unito e l’Università Goethe in Germania, il team ha scoperto complessi meccanismi neuroevolutivi. I ricercatori hanno studiato l’effetto della sovraespressione dell’FLRT3 sul posizionamento degli assoni talamici intermedi, scoprendo per la prima volta che la FLRT3 è un importante modulatore della guida degli assoni, tanto che un eccesso della proteina porta gli assoni in posizione più frontale. Le FLRT hanno caratteristiche molto particolari, poiché possono agire sia come molecole di adesione cellulare omofila sia come ligandi repulsivi per i recettori, perciò i ricercatori hanno progettato mutanti che interferiscono con una delle due funzioni opposte. Basandosi su strutture di cristalli di recettori Unc5 e FLRT, hanno esaminato la funzione di queste ultime nello sviluppo neuronale e cardiaco. In esperimenti di tipo “stripe assay” studiati specificamente per lo studio della guida assonale, i ricercatori hanno scoperto che l’FLRT3 esercita una guida di tipo repulsivo sugli assoni del talamo-corteccia. L’FLRT3, inoltre, può segnalare in modo parallelo attraverso sia Unc5 sia FLRT3 per attenuare il segnale di repulsione dipendente da Unc5. I segnali di repulsione e di adesione possono anche ritardare la migrazione radiale dei neuroni, mentre l’FLRT3 può modulare la distribuzione tangenziale dei neuroni piramidali. L’FLRT3 è una proteina con un’ampia gamma di funzioni, tra cui lo sviluppo vascolare. Gli scienziati hanno scoperto che le fondamentali funzioni di adesione/repulsione delle FLRT si mantengono anche nelle colture di cellule endoteliali vascolari che esprimono FLRT3 e Unc5B. L’FLRT3 respinge le cellule endoteliali delle estremità che esprimono Unc5B e controlla la ramificazione vascolare durante lo sviluppo degli occhi dei ratti. Il lavoro condotto dal progetto FLRT IN NEUROBIOLOGY lascia intravedere promettenti applicazioni nei settori della neurobiologia e della biologia vascolare. Le FLRT sono un gruppo di proteine altamente conservato e la ricerca in questo campo può presentare interessanti implicazioni in altri ambiti, poiché viene espresso da molti tessuti, come il cuore, i reni e i polmoni.
Parole chiave
Cellule nervose, segnali guida, repulsione, adesione, proteina FLRT
