Il trasporto molecolare nei neuroni
Il trasporto neuronale è strettamente controllato attraverso l’elaborata interazione tra il citoscheletro e i motori molecolari, che garantiscono la distribuzione di carico e organelli in specifici comparti cellulari. L’importanza di tale sistema è illustrata dal crescente numero di malattie neurodegenerative umane caratterizzate da potenziali difetti nei processi di trasporto neuronale. I microtubuli mostrano un’asimmetria intrinseca in relazione alla direzione del trasporto; tale polarità diverge notevolmente tra assoni e dendriti. È comprovato che microtubuli dinamici entrano nelle spine dendritiche; restano però ignoti i segnali e i meccanismi neuronali che favoriscono tale processo. Per affrontare tale questione e chiarire il ruolo dei microtubuli nella funzione sinaptica, gli scienziati impegnati nel progetto DYNAMICMTINSPINES (The role of dynamic microtubule in the structure and function of dendritic spines), finanziato dall’UE, si sono serviti di sezioni (slice) ippocampali in coltura, assimilabili più da vicino alle condizioni in vivo e in grado di ritrarre più fedelmente la dinamica dei microtubuli. Gli esperimenti hanno confermato le differenze di polarità di microtubuli tra assoni e dendriti. Inoltre, le registrazioni nei topi vivi hanno consentito agli scienziati di esaminare per la prima volta la dinamica dei microtubuli nel sistema nervoso centrale intatto. L’esame al microscopio di microtubuli ha indicato che la scelta delle spine come bersaglio è un fenomeno comune nei dendriti dei neuroni di mammifero ed è attivata da specifici segnali sinaptici. L’immaginografia dal vivo ad alta risoluzione ha permesso ai ricercatori di identificare nell’actina il principale bersaglio a valle del meccanismo di mira di entrata della spina. Ulteriori approfondimenti in merito alle proteine interagenti con i microtubuli hanno contribuito a descrivere il meccanismo cellulare. I microtubuli si sono dimostrati importanti per il trasporto di carico e il traffico di endosomi nelle spine dendritiche. Nel loro complesso, le conclusioni dello studio DYNAMICMTINSPINES hanno migliorato la nostra comprensione relativa al processo dell’invasione di microtubuli nelle spine dendritiche. Il concetto innovativo secondo cui microtubuli dinamici nei dendriti incidono sulle sinapsi rende il processo un bersaglio terapeutico interessante per le malattie neurologiche.
Parole chiave
Neurone, microtubulo, citoscheletro, dendrite, sinapsi
