Meccanismi
biofisici nella dinamica dei neuroni olfattivi
LORENZO L. BORGIA
NOTE E
NOTIZIE - Anno IX - 29 gennaio 2011.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale
di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). La sezione
“note e notizie” presenta settimanalmente note di recensione di lavori
neuroscientifici selezionati dallo staff
dei recensori fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci afferenti
alla Commissione Scientifica, e
notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società
Nazionale di Neuroscienze.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
La
risposta agli odori delle cellule recettive dell’olfatto ha una complessa
dinamica. Impiegando metodi genetici e farmacologici, Katherine Nagel e Rachel
Wilson hanno accertato che tale dinamica, può essere ripartita in passi
discreti sequenziali corrispondenti alla trasduzione ed alla genesi dei picchi
di attività elettrica (Nagel Katherine
& Rachel Wilson, Biophysical mechanisms underlying olfactory receptor
neuron dynamics. Nature Neuroscience 14,
208-216, 2011).
Il
lavoro, interessante, ben condotto e meritevole di lettura integrale, è stato
eseguito presso il Department of Neurobiology, Harvard Medical School di
Boston, Massachusetts (USA), dove lavora Katherine Nagel; Rachel Wilson
afferisce all’Howard Hughes Medical Institute, appartenente alla stessa
istituzione universitaria.
Ciascuno
dei due passi sequenziali riconosciuti dalle due autrici dello studio, è
responsabile di dinamiche proprie nella risposta dei neuroni sensoriali dell’olfatto
nel moscerino Drosophila melanogaster.
Le dinamiche
di trasduzione possono
ampiamente essere spiegate in base ad un semplice modello cinetico delle
interazioni ligando-recettore, associato ad un meccanismo di feedback adattativo che rallenta
l’insorgere della trasduzione.
Le
dinamiche di picco (spiking) erano bene descritte da un filtro lineare differenziante, stereotipato
nell’ambito degli odori e delle cellule. La sperimentazione ha dimostrato che
il knock-down genetico dei canali del
Na+ riconfigurava questo filtro. Un tale esito, per il cui dettaglio
sperimentale si rimanda al lavoro originale, suggerisce che il filtro emerge
dal bilancio regolato delle conduttanze intrinseche nei neuroni sensoriali
dell’olfatto del moscerino della frutta e dell’aceto.
Le
risposte complesse possono essere comprese come conseguenza del modo in cui il
filtro stereotipato delle dinamiche a picco interagisce con le dinamiche di
trasduzione specifiche per odore e recettore. Ma, in presenza di stimoli
naturali rapidamente fluttuanti, lo spiking
semplicemente aumenta la velocità e la sensibilità della codificazione.
L’autore della nota invita alla lettura delle recensioni di
lavori originali di argomento connesso che compaiono nella sezione “Note e
Notizie”.