LE CELLULE CGRFI VEDONO
PRIMA DEI RECETTORI DELLA RETINA
Alla costituzione
di quella straordinaria struttura che chiamiamo sistema visivo prendono parte vie non direttamente responsabili della formazione delle
immagini, spesso indicate con l’acronimo inglese NIP (non-image-forming
pathways). A questa componente prendono parte, oltre alle cellule dei coni e
dei bastoncelli proprie della via più specifica, degli elementi molto
interessanti definiti con un nome molto lungo cellule gangliari retiniche fotorecettive intrinseche (CGRFI).
In un lavoro
pubblicato in Current Biology, Sekaran e colleghi hanno dimostrato che alla
nascita, due settimane prima che le cellule dei coni e dei bastoncelli
divengano sensibili alla luce, le CGRFI consentono alla retina dei mammiferi
la prima rilevazione dei segnali luminosi (Melanopsin-dependent photoreception provides earliest
light detection in the mammalian retina. Current Biology 15, 1099-1107,
2005).
Gli autori hanno
trovato che il fotopigmento melanopsina è espresso nelle CGRFI alla nascita, consentendo loro di rispondere alla rilevazione delle
frequenze della luce visibile prima dello sviluppo della sensibilità nelle
cellule fotorecettoriali specifiche, ossia quelle dei coni e dei bastoncelli.
Una questione
molto interessante è rappresentata dal fatto che le CGRFI proiettano
prevalentemente al nucleo
soprachiasmatico, il segna-passi
centrale dei ritmi circadiani, e forniscono una misura della luminosità
ambientale all’alba e al crepuscolo, consentendo ai cicli periodici biologici
di allinearsi con quelli ambientali.
La scoperta di
questa precoce attivazione della via visiva che non prende parte alla
formazione delle immagini, ci pone affascinanti interrogativi sul suo
significato funzionale.
Una prima ipotesi
potrebbe riguardare il collegamento fra filogenesi ed ontogenesi: in entrambi i
tipi di evoluzione le funzioni collegate alle risposte non visive del sistema
nervoso alla luce precedono quelle visive. Sarebbe interessante a questo
proposito accertarsi se le CGRFI sono importanti nello sviluppo funzionale
dell’orologio neurobiologico nel neonato, ossia se hanno un ruolo nel
registrare la funzione dei circuiti segna-passi geneticamente predisposta.
Un’altra ipotesi,
anche questa come la prima avanzata dal nostro presidente Giuseppe Perrella
durante il journal club di questa settimana, riguarda il ruolo che avrebbero le
componenti aspecifiche delle vie afferenti: l’attività precoce delle CGRFI
potrebbe rientrare in quelle attività che determinano il quadro funzionale entro
cui i segnali sensoriali (in questo caso visivi) possono essere efficacemente
elaborati ed interpretati.
Ancora, Giuseppe
Perrella faceva notare che la componente della via visiva che forma immagini va
incontro ad una maturazione dipendente dall’attività e, perciò, sarebbe
interessante accertare se le CGRFI abbiano un ruolo nel guidare, promuovere o
anche solo influenzare questo processo maturativo.