Gli astrociti modulano il bisogno di sonno da infiammazione
DIANE RICHMOND
NOTE
E NOTIZIE - Anno XI – 16 marzo 2013.
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]
Quell’insieme
di cambiamenti funzionali indotti dall’attivazione del sistema immunitario che
prende il nome di malattia, è un
fenomeno complesso costituito da vari processi regolati e modulati a vari
livelli, sotto la supervisione del sistema nervoso centrale. Un classico
modello dello stato di malattia è rappresentato dall’infezione sistemica, che determina modificazioni molecolari,
cellulari e sistemiche paradigmatiche e, conseguentemente, adatte per essere
studiate. Fra i cambiamenti comportamentali, le infezioni sistemiche inducono
un aumento del tempo trascorso nello
stato di sonno NREM (non rapid eye movement), ossia la fase
non caratterizzata da rapidi movimenti degli occhi e non associata al sogno, e
un incremento di quell’attività
elettrica cerebrale ad onde lente,
cui si dà il nome di “pressione del sonno” (sleep
pressure). Agnes Nadjar ed altre tre ricercatrici, lavorando con Philip G.
Haydon, recentemente hanno dimostrato che la gliotrasmissione gioca un ruolo
importante nell’omeostasi del sonno attraverso una via biochimica sensibile al
recettore dell’adenosina A1R.
Prendendo le mosse da questo risultato, il gruppo di ricerca ha indagato la
possibilità di un ruolo degli astrociti nell’aumento del bisogno di dormire
causato da infezioni, perché è stato ipotizzato che l’effetto sia dovuto ad un
innalzamento dei livelli centrali di adenosina. La sperimentazione ha prodotto
risultati veramente degni di nota, che saranno pubblicati sulla rivista Glia (Nadjar A., et al. Astrocyte-derived adenosine modulates increased sleep pressure during
inflammatory response. Glia [Epub
ahead of print doi:10.1002/glia.22465], 2013).
La provenienza degli autori dello
studio è la seguente: Laboratory of Nutrition and Integrative Neurobiology,
University of Bordeaux (Francia); Department of Neuroscience, Tufts University,
Boston, Massachusetts (USA).
Nadjar e colleghi, in uno studio recente, hanno impiegato una linea di topi transgenica, inducibile, astrocita-specifica dominante negativa SNARE (dnSNARE), mediante la quale hanno dimostrato che la gliotrasmissione astrocitaria svolge un ruolo importante nei processi di regolazione dell’equilibrio sonno/veglia, attraverso una via sensibile al recettore adenosinico A1R. Come più sopra accennato, su base sperimentale si ritiene che l’infezione sistemica, sperimentalmente simulata e surrogata mediante la somministrazione di lipopolisaccaride (LPS), sia in grado di accrescere l’entità dei fenomeni e dei parametri connessi con il sonno, almeno in parte, attraverso una upregulation dei livelli di adenosina centrale. A ciò si aggiunga che l’astroglia nel suo complesso, come fonte di fattori immunologicamente rilevanti, svolge un ruolo cruciale nelle risposte immunitarie ed infiammatorie del sistema nervoso centrale. Fino ad oggi, però, non si sa molto di cosa accada in queste cellule gliali quando il sistema nervoso centrale è indotto a rispondere per un’attivazione periferica del sistema immunitario.
L’ipotesi di lavoro dei ricercatori è consistita nel ritenere che l’effetto prodotto dall’LPS, e da loro stessi verificato, consista nell’agire sull’omeostasi del sonno mediante la modulazione dell’accumulo dell’adenosina derivata dagli astrociti. Hanno sottoposto a verifica sperimentale questa ipotesi impiegando i topi dnSNARE per accertare se l’astroglia contribuisce all’incremento della “pressione del sonno” durante l’attivazione del sistema immunitario e se questo è il risultato di variazioni della segnalazione legata all’adenosina.
Gli esperimenti hanno dimostrato che la gliotrasmissione dnSNARE-mediata è richiesta per l’abilità delle molecole di LPS di elevare la pressione del sonno, misurata come entità dell’attività elettrica ad onde lente durante le fasi NREM. Inoltre, concordemente con un ruolo dell’adenosina derivata dagli astrociti nella modulazione dell’omeostasi del sonno, Nadjar e colleghi hanno accertato che l’infusione intracerebroventricolare dell’antagonista di A1R, 8-ciclopentil-1,3-dimetilxantina (CPT), è in grado di mimare il fenotipo dnSNARE.
Nell’insieme, tutti i dati emersi da questa sperimentazione, per il cui dettaglio si raccomanda la lettura del testo del lavoro originale, dimostrano che l’adenosina astrocitica contribuisce alla modulazione della sleep pressure indotta dall’infiammazione sistemica causata da LPS.
L’autrice ringrazia il dottor
Lorenzo L. Borgia per la collaborazione e invita alla lettura delle recensioni
di lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie”
(utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).