Armonina
inibitrice in sinapsi sensoriali
SIMONE WERNER
NOTE E
NOTIZIE - Anno IX - 10 settembre 2011.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale
di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie
o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, 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.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
La
macromolecola polipeptidica harmonin (armonina)[1]
è stata caratterizzata in passato come proteina dell’impalcatura sinaptica e le si è riconosciuto un ruolo nella
localizzazione della caderina in
un’area specifica della membrana stereociliare
e nella fase iniziale del processo di meccanotrasduzione nelle cellule ciliate interne. Frederick
Gregory e colleghi hanno individuato un meccanismo molecolare mediante il quale
l’armonina sembra svolgere la sua funzione nelle sinapsi “a nastro”
delle cellule ciliate interne dell’organo acustico del Corti.
(Gregory F. D. Harmonin
inhibits presynaptic Cav1.3 Ca2+ channels in mouse inner
hair cells. Nature Neuroscience [Epub ahead of print doi:10.1038/nn.2895], 2011).
La
ribbon synapse (o sinapsi “a nastro”)
è una giunzione altamente specializzata presente nelle cellule recettrici di
alcuni organi sensoriali, quali le cellule che mediano la trasduzione del
segnale, come nel caso dei fotorecettori della retina e delle cellule ciliate
dell’orecchio interno, o in elementi immediatamente a valle dei recettori
primari, come nel caso delle cellule bipolari della retina. Rispetto alle
giunzioni interneuroniche tipiche, la differenza morfo-funzionale più evidente
è costituita dall’assenza dell’assone e di un potenziale d’azione, sostituiti
da un dispositivo di membrana che va incontro a graduali variazioni
bioelettriche (potenziale del recettore) che sono proporzionali all’intensità
degli stimoli sensoriali e regolano tonicamente il tasso di esocitosi delle
vescicole sinaptiche.
Nei
fotorecettori e nelle cellule bipolari della retina si rileva una
specializzazione presinaptica collegata con i siti di rilascio, che nelle
ricostruzioni tridimensionali assume la forma di un nastro. Nelle cellule
ciliate vestibolari e nelle cellule ciliate interne dell’organo del Corti[2],
i siti di rilascio sono localizzati presso la superficie baso-laterale del
corpo cellulare e sono contraddistinti dalla presenza di sfere elettron-dense
(corpi densi) che si ritiene siano biochimicamente e funzionalmente simili ai
nastri delle sinapsi retiniche, da cui la generalizzazione dell’uso della
definizione ribbon synapses.
Gli autori dello studio afferiscono al Department of
Molecular Physiology and Biophysics, University of Iowa (USA), ai Departments
of Pharmacology and Physiology, Emory University, Atlanta, Georgia (USA) e all’InnerEarLab,
University of Goettingen, (Germania).
I
ricercatori hanno rilevato un’associazione
presinaptica fra l’armonina e i canali del
calcio Cav1.3,
nelle giunzioni formate dalle cellule ciliate interne del topo.
La
sperimentazione ha mostrato che la proteina svolge un’azione inibitoria limitando la disponibilità di questi canali del Ca2+
regolati dal voltaggio, mediante un meccanismo molecolare che impiega una via
dipendente dall’ubiquitina.
Ulteriori
studi saranno necessari per confermare i risultati ottenuti dal gruppo di Gregory
e proseguire nella definizione degli eventi molecolari che hanno luogo in
queste giunzioni altamente specializzate, tuttavia la dimostrazione di un ruolo
di regolazione dell’armonina si può già ritenere un dato di
notevole interesse.
[1] La proteina, le cui varianti differiscono notevolmente nella lunghezza della sequenza aminoacidica, forma un complesso con la caderina 23. A seguito di evidenze sperimentali, è stato proposto che armonina, caderina 23 e miosina VIIa, siano parte di un complesso necessario alle stereociglia per formare fasci.
[2] Ricordiamo che nell’organo acustico del Corti si distinguono cellule ciliate interne e cellule ciliate esterne, con ruoli diversi e specifici.