AVVENTURA IN UN ASSONE
Il gruppo strutturale di BM&L-Italia per lo studio della citofisiologia neuronica ha introdotto il suo journal club del 12 novembre 2009 sul trasporto assonico con una straordinaria documentazione video degli eventi che caratterizzano il flusso assoplasmatico in un assone gigante di calamaro[1].
Ecco, di seguito, quanto l’autore di questa nota ha ricavato dalla visione del filmato.
Le immagini, registrate in tempo reale in un campo di circa 20 μm, trasmettono un “effetto presenza” nello spettatore difficile da rendere a parole. La metodologia di imaging impiegata consiste nella realizzazione di un video sulla base di una tecnica di microscopia ottica avanzata.
Strutture a forma di salsicce, più o meno lunghe e variamente atteggiate secondo l’effetto delle spinte che il movimento imprime loro, scorrono campeggiando in bella evidenza e dominando per dimensioni la scena rispetto alle altre masserelle, più numerose, sparse e spesso fluenti nel verso opposto. Questi elementi, che ricordano gli insaccati di carne suina, sono mitocondri, mentre le particelle di dimensione media, che prevalentemente scorrono in senso inverso, sono in maggioranza lisosomi o pre-lisosomi.
Tutto il campo assoplasmatico in cui fluiscono proteine strutturali, enzimi e formazioni provviste di membrana, è percorso da deboli striature parallele piuttosto regolari che contribuiscono a conferire all’immagine una caratterizzazione dinamica, anche se la loro natura è quella di strutture microtubulari appartenenti alla trama stabile del citoscheletro dell’assone. A ben guardare, si nota che gli organuli vescicolari si muovono proprio lungo queste righe che sembrano fungere da traccia direzionale quasi fossero le rotaie di un treno, anche se non si presentano come coppie isolate, ma come una fitta tessitura di filamenti che, peraltro, mostrano anche una lieve curvatura. Le particelle in maggioranza procedono con continuità e costanza di moto, ma alcune avanzano per impulsi ed arresti, come a sbalzi. A un certo punto si vedono due sferule marciare sullo stesso filamento progredendo pericolosamente l’una verso l’altra: il sommarsi della velocità di ciascuna genera un effetto di accelerazione progressiva che le precipita verso un inevitabile scontro frontale che fa temere la loro distruzione. Ma, al momento dell’impatto, ciascuna prosegue compenetrando l’altra ed andando oltre senza alcun trauma. Di tanto in tanto si vedono mitocondri, lisosomi o prelisosomi cambiare binario con uno spostamento laterale, più evidente nel caso degli organuli respiratori per le loro dimensioni e perché, come un corto filo di salsicce, si piegano nei punti di connessione rendendo palese il movimento.
Lasciando la descrizione del video, ricordiamo che il flusso verso il terminale sinaptico o la telodendria è detto anterogrado ed è caratterizzato da organuli più piccoli e più numerosi di quelli diretti verso il soma della cellula secondo il verso retrogrado. La ricerca più recente ha confermato la nota esistenza di due tipi fondamentali di trasporto, uno detto veloce o rapido e l’altro detto lento, che costituiscono due tipologie di funzione distinte per la frequenza e gli elementi costituenti. Ad esempio, il trasporto anterogrado rapido che avviene alla velocità di 200-400 mm al giorno, veicola piccole strutture vescicolotubulari, neurotrasmettitori, proteine di membrana e lipidi; alla velocità di 50-100 mm/die, nella stessa direzione, viaggiano i mitocondri. In direzione retrograda, sempre per trasporto veloce, a 200-300 mm/die si spostano lisosomi ed enzimi. Col trasporto lento giungono a destinazione i microfilamenti, il complesso della clatrina e gli enzimi metabolici (2-8 mm/die) e, ad una andatura ancora meno sostenuta (0,2-1 mm/die), i neurofilamenti e i microtubuli.
Sia per il trasporto veloce che per quello lento, numerosi ed importanti aggiornamenti sono stati presentati dai relatori della Società Nazionale di Neuroscienze. Al termine dell’incontro, il professor Rossi ha disposto che si rediga al più presto una raccolta ad uso dei soci di tutti gli elaborati proposti.
[Tipologia del testo: RESOCONTO]
[1] Assoplasma isolato da squid
giant axon in cui era ben evidente il movimento di organuli verso la
sinapsi.