Il numero dei canali del calcio influenza la forza e la plasticità sinaptica
NICOLE CARDON
NOTE
E NOTIZIE - Anno X – 23 giugno 2012.
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 lavori neuroscientifici
selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci componenti
lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Sebbene i
progressi compiuti nella conoscenza dei meccanismi molecolari della trasmissione sinaptica siano davvero
straordinari, si sa ancora poco su come sia controllato il rilascio delle vescicole
nella struttura fondamentale della sinapsi per questa funzione, ossia la zona attiva. Un’indagine accurata,
impiegando la misura delle correnti del singolo canale, le variazioni di
capacitanza indotta dalla fusione delle vescicole sinaptiche e il modellamento
strutturale dei terminali di calice, ha rivelato che la densità dei canali del
calcio voltaggio-dipendenti
presso la zona attiva è una
determinante maggiore delle proprietà di
rilascio dei neurotrasmettitori e della plasticità
sinaptica di breve termine (Sheng J., et
al. Calcium-channel
number critically influences synaptic strength and plasticity at the active
zone. Nature Neuroscience [Epub ahead of print doi:10.1038/nn.3129], 2012).
La provenienza
istituzionale degli autori dello studio è la seguente: National Institute of Neurological Disorders and
Stroke, Bethesda (Maryland, USA); Pharmacology Institute, Interdisciplinary
Center for Scientific Computing, Heidelberg University (Germania); Institute of
Anatomy and Cell Biology, Heidelberg University (Germania); Departments of
Biomedical Engineering and Neuroscience, Johns Hopkins University School of
Medicine, Baltimore (Maryland, USA).
I ricercatori, registrando prevalentemente da singole zone attive di calici di ratto, hanno accertato che una singola zona attiva conteneva da 5 a 218 canali del calcio (con una mediana di 42) e da 1 a 10 (media 5) vescicole prontamente rilasciabili (RRV) e rilasciava da 0 a 5 vescicole durante 2 ms di depolarizzazione. Una grande variazione nel numero di canali del calcio causava un’ampia variazione nella forza di rilascio (misurata durante una depolarizzazione della durata di 2 ms) regolando la probabilità di rilascio delle RRV (PRRV) e il loro numero.
In conseguenza, un potenziale d’azione apriva all’incirca da 1 a 35 canali (con una mediana di circa 7), risultando in differenti probabilità di rilascio per differenti zone attive.
In quanto il numero dei canali del calcio determinava la PRRV, criticamente determinava se il successivo rilascio sarebbe stato facilitato o depresso.
La regolazione della densità dei canali del calcio in corrispondenza delle zone attive, potrebbe essere un meccanismo di primaria importanza per conferire alle sinapsi differenti proprietà di rilascio e plasticità.
I risultati ottenuti in questo studio potrebbero spiegare le grandi differenze riportate alle sinapsi, riguardo la forza di rilascio, la PRRV, la plasticità di breve termine, le correnti di calcio e il numero richiesto di canali del calcio per innescare il rilascio.
L’autrice della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per
la correzione della bozza e invita alla lettura delle numerose recensioni di
lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie” (utilizzare
il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).