Attività neuronica forma mielina via AMPciclico
NICOLE CARDON
NOTE
E NOTIZIE - Anno XI – 04 maggio 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
L’attività dei neuroni promuove la formazione di mielina, sia nella realtà fisiologica dell’organismo vivente sia in quella sperimentale, in vitro. Il fenomeno è ben noto e studiato da tempo, tuttavia gli eventi molecolari che mediano la mielinizzazione dipendente dall’attività non sono completamente compresi e conosciuti.
Misti Malone
e colleghi hanno ottenuto evidenze sperimentali circa l’importanza di una via
che implica l’intervento dell’AMP ciclico (Malone
M., et al. Neuronal activity
promotes mielination via a cAMP pathway. Glia
61 (6), 843-854, 2013).
La provenienza degli autori è la
seguente: Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School
of Medicine, Baltimore, Maryland (USA); The International Center for Spinal
Cord Injury, Hugo Moser Research Institute at Krieger, Baltimore, Maryland
(USA); Department of Neurology, and Department of Physical Medicine and
Rehabilitation, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore,
Maryland (USA); SiNAPSE, National University of Singapore (Singapore).
I ricercatori hanno realizzato delle colture miste costituite da neuroni del ganglio della radice dorsale[1] e da oligodendrociti, ossia le cellule che nel cervello e nelle altre formazioni del sistema nervoso centrale formano il rivestimento mielinico degli assoni, con un ruolo omologo a quello delle cellule di Schwann per il sistema nervoso periferico. Le cellule in coltura sono state sottoposte stimolazione elettrica secondo un protocollo collaudato in questo genere di studi: sette sessioni quotidiane di un’ora l’una di ESTIM (patterned electrical stimulation). Il trattamento ha determinato la formazione di segmenti ben distinti di mielina e l’osservazione ha fatto rilevare che l’incremento di mielinizzazione si presentava come un processo dipendente dalla frequenza.
Un primo esito interessante delle prove sperimentali è stato dato dal rilievo dell’effetto prodotto dall’ESTIM erogata sugli elementi del ganglio della radice dorsale, prima dell’aggiunta di oligodendrociti: con questa procedura si aveva un netto incremento della produzione dei segmenti di mielina. Un tale effetto suggerisce che la ESTIM promuove la formazione delle membrane di rivestimento con una modalità che implica una segnalazione specifica dei neuroni.
I ricercatori hanno allora rilevato che i livelli di AMP ciclico nei neuroni del ganglio della radice dorsale, dopo il trattamento ESTIM, erano aumentati di 3 volte. Accrescendo artificialmente l’AMP ciclico si otteneva una riproduzione degli effetti di stimolo sulla mielinizzazione indotti dall’ESTIM. I ricercatori hanno cercato una verifica per questa interpretazione dei risultati, inibendo la via AMP ciclico mediata: L’inibizione determinava la soppressione della mielinizzazione indotta dalla stimolazione elettrica.
A questo punto del lavoro, i ricercatori hanno impiegato una procedura specializzata per isolare i neuroni del ganglio della radice dorsale: piattaforme microfluidiche compartimentalizzate. In tal modo è stato loro possibile verificare gli effetti specifici per tipo cellulare dell’ESTIM sulla mielinizzazione. In particolare è stato possibile registrare che un selettivo aumento o decremento dei livelli di AMP-ciclico nel ganglio della radice dorsale risultava, rispettivamente, in un’accresciuta o soppressa mielinizzazione.
Il lavoro qui recensito descrive, di fatto, un nuovo ruolo per la segnalazione mediata da AMP ciclico nei neuroni, che determina l’accrescersi della formazione di mielina.
L’autrice 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).
[1] I neuroni del ganglio della radice dorsale sono noti anche perché sono i più impiegati nello studio del dolore.