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Molecular mechanisms regulating the trafficking of calcium-permeable and -impermeable AMPA receptors in synaptic plasticity

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Ricercatori del Regno Unito esaminano l'attività del cervello

I recettori del glutammato tipo AMPA fungono da mediatori nella trasmissione eccitatoria rapida nel sistema nervoso centrale. Gli scienziati hanno analizzato i meccanismi che regolano l'espressione sinaptica dei recettori del glutammato tipo AMPA permeabili al calcio.

Salute

Nel cervello, le cellule comunicano tramite punti di contatto specializzati, detti sinapsi: un neurone pre-sinaptico rilascia un trasmettitore chimico che si lega ai recettori localizzati in una cellula post-sinaptica. Nel cervello dei mammiferi, il principale neurotrasmettitore eccitatorio è il glutammato e la trasmissione eccitatoria rapida è mediata principalmente dall'attivazione dei recettori del glutammato tipo AMPA, costituiti da complessi proteici incorporati nella membrana esterna della cellula; il legame del glutammato determina l'apertura del complesso e consente il flusso cationico attraverso la membrana. I tipi di recettori del glutammato di tipo AMPA (AMPAR) più comuni sono gli AMPAR impermeabili al calcio (CI-AMPAR), mentre gli AMPAR permeabili al calcio (CP-AMPAR), più rari, consentono anche il passaggio del calcio. Secondo i ricercatori del progetto relativo all'interazione dei recettori CP-AMPAR, è particolarmente interessante che tali recettori consentano il passaggio del calcio nella cellula, in quanto questo processo è collegato, ad esempio, allo sviluppo neuronale, ai cambiamenti a lungo termine nella plasticità o nell'efficacia delle sinapsi e alla percezione del dolore. Restano ancora da chiarire, tuttavia, i meccanismi molecolari alla base del rilascio di CP-AMPAR nelle sinapsi; a tal fine, i ricercatori hanno concentrato i loro sforzi sul ruolo potenziale di subunità ausiliarie di AMPA recentemente scoperte in questo processo. Per affrontare questo problema, i ricercatori hanno utilizzato cellule stellate cerebellari, in quanto contengono entrambi i tipi di AMPAR, l'espressione relativa di ognuno dei quali è strettamente regolata e divisa in compartimenti sulla superficie neuronale. Per l'esecuzione dell'analisi, gli scienziati hanno utilizzato l'elettrofisiologia ad alta risoluzione (cioè la registrazione dell'attività elettrica) e l'imaging proteica basata sulla fluorescenza. I risultati verranno presentati in uno scritto che entro breve tempo sarà sottoposto a revisione per la pubblicazione come documento integrale di letteratura scientifica.

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