Eventi molecolari nella formazione dei circuiti neurali
Le cellule nervose trasmettono informazioni attraverso tutto il corpo tramite punti di contatto detti sinapsi. Durante lo sviluppo post-natale il cervello sovra-produce sinapsi che sono successivamente perfezionate dall’attività neuronale. Si tratta di un processo fondamentale perché definisce i circuiti neurali maturi ed è fondamentale per la codifica della memoria. La maturazione del recettore NMDA è centrale per la decisione di rafforzare piuttosto che eliminare una determinata sinapsi. Ma i fattori che controllano la precisa tempistica dello sviluppo e la specificità delle sinapsi di questo processo, nonché il modo in cui questi fattori influenzano la stabilità delle sinapsi stesse, restano poco compresi. Cercando di rispondere a ciò gli scienziati del progetto NMDAR-SYNPRUN (The roles of juvenile NMDA receptors in synapse maturation and elimination and their association with cognition), finanziato dall’UE, hanno iniziato a studiare la mobilità del recettore all’interno della membrana plasmatica e la sua distribuzione tra siti sinaptici ed extra-sinaptici. I recettori funzionali NMDA sono eterodimeri delle subunità GluN1, GluN2 e GluN3, ognuna delle quali conferisce proprietà distinte e influenza la segnalazione del recettore e la sua localizzazione sulla superficie neuronale. La ricerca si è concentrata sulla mobilità dei recettori GluN3 NMDA e sul ruolo delle subunità GluN3 nell’attività sinaptica dei recettori NMDA. Gli scienziati hanno osservato che l’espressione di GluN3A influenza la dinamica di diffusione e l’accumulo sinaptico dei recettori GluN2A NMDA nei neuroni immaturi. Hanno proposto che poco dopo la nascita livelli elevati di GluN3A tengano lontane le subunità GluN2A mature dalle sinapsi mentre la maturazione delle reti neuronali adulte è controllata dalla sottoregolazione di GluN3A. Particolare attenzione è stata rivolta anche a decifrare il ruolo della via di segnalazione mediata da GluN3A nella determinazione della densità e dimensione delle spine dendritiche nei neuroni. Diversi problemi cognitivi sono associati a disturbi nell’equilibrio tre maturazione ed eliminazione delle sinapsi. Le scoperte dello studio NMDAR-SYNPRUN hanno il potenziale per un’applicazione clinica in aree come la terapia mirata per condizioni neurologiche.
Parole chiave
Cellule nervose, sinapsi, codifica della memoria, recettore NMDA, sviluppo, segnalazione, GluN3A
