Chiarire i meccanismi della memoria
La plasticità sinaptica, la capacità delle sinapsi di potenziarsi o indebolirsi nel corso del tempo, riguarda l’aumento a lungo termine (o potenziamento a lungo termine) della trasmissione del segnale tra due neuroni, o la depressione a lungo termine della forza della sinapsi. Il numero di recettori neurotrasmettitori su una sinapsi contribuisce alla plasticità sinaptica. Due recettori del glutammato, il recettore acido-ammino-3-idrossi-5-metil-4-isossazol-propionico (AMPA) e l’N-metil D-aspartato (NMDA), sono associati al potenziamento a lungo termine. Il progetto SYNAPTIC ER (“Understanding mechanisms regulating endoplasmic reticulum dynamics in hippocampal synaptic plasticity”), finanziato dall’UE, ha scoperto una connessione tra i recettori del glutammato e il reticolo endoplasmatico (RE). Durante la trasmissione il segnale viaggia da un assone di un neurone al dendrite di un secondo neurone, ricevendo un input. La superficie di un dendrite ha spine dendritiche, o piccole protrusioni. È interessante notare che alcune spine dendritiche contengono RE. Queste spine contenenti RE sono altamente dinamiche, ma il ruolo di RE nelle spine dendritiche non è stato studiato approfonditamente. Gli scienziati hanno espresso diversi marcatori fluorescenti in colture di neuroni ippocampali. I marcatori hanno permesso agli scienziati di seguire l’internalizzazione dei recettori del glutammato sulle sinapsi e visualizzare il RE. Gli esperimenti di imaging sulle spine con e senza RE hanno mostrato che non vi era correlazione tra l’internalizzazione del recettore AMPA e il contenuto di RE. Ma si è invece scoperto che l’attività del recettore NMDA era responsabile delle modifiche nella dimensione delle spine e nella correlata dinamica del RE. L’attivazione dei recettori NMDA promuoveva una rapida espansione del RE nelle spine in crescita. Il progetto SYNAPTIC ER ha contribuito alla base di conoscenza che definisce il ruolo e i meccanismi che regolano le dinamiche del RE nelle spine dendritiche nella fisiologia sinaptica. I risultati contribuiranno a definire target molecolari per sviluppare farmaci finalizzati al trattamento di disturbi neurodegenerativi come l’Alzheimer.
Parole chiave
Memoria, plasticità sinaptica, neurone, recettore del glutammato, AMPA, NMDA, spine dendritiche, reticolo endoplasmatico
