NUOVE
SULLA FORMAZIONE DELLE SINAPSI
Lo scorso giovedì 25 febbraio 2010 la professoressa Nicole Cardon ha tenuto un incontro di aggiornamento sulla formazione delle sinapsi rivolto ai soci di BM&L-Italia partecipanti al “Seminario Permanente sulle Sinapsi” temporaneamente sospeso. Dopo un’introduzione sullo stato delle conoscenze in questo campo, la relazione ha focalizzato l’attenzione sui meccanismi molecolari - individuati da due importanti studi pubblicati alla fine del 2009 - mediate i quali una molecola di adesione cellulare (LRRTM2) interviene nel processo di formazione di nuove sinapsi eccitatorie (de Wit J., et al. LRRTM2 interacts with neurexin 1 and regulates excitatory synapse formation. Neuron 64, 799-806, 2009; Ko J., et al. LRRTM2 functions as a neurexin ligand in promoting excitatory synapse formation. Neuron 64, 791-798, 2009).
La formazione delle sinapsi è guidata da una varietà di molecole di adesione cellulare, fra le quali LRRTM2 (acronimo di leucine-rich repeat transmembrane neuronal protein 2) è una delle più recenti ad essere stata identificata. La sperimentazione, condotta indipendentemente dai due gruppi di ricerca, ha accertato alcuni meccanismi mediante i quali la proteina interviene nella sinaptogenesi, in particolare rivelando che agisce come ligando per la neurexina 1, recettore al quale si legano le neuroligine.
I due gruppi, guidati rispettivamente da Ghosh (Neurobiology Section, Division of Biology, University of California, San Diego, La Jolla) e Südhof[1] (Department of Molecular and Cellular Physiology, Stanford University School of Medicine, Palo Alto), hanno confermato ed esteso precedenti risultati, mostrando che l’iper-espressione di LRRTM2 induce specificamente il formarsi di sinapsi eccitatorie in neuroni dell’ippocampo in coltura, e poi indagando gli specifici eventi molecolari della sinaptogenesi in cui interviene la molecola di adesione cellulare.
È noto che LRRTM2 ha localizzazione post-sinaptica; ora il gruppo di Gosh ha scoperto che interagisce con la proteina dell’impalcatura PSD95, intervenendo nell’organizzazione della regione post-giunzionale. Infatti, è emerso che LRRTM2 recluta i recettori del glutammato (AMPA e NMDA) nelle aree specifiche della membrana post-sinaptica.
LRRTM2 induce anche differenziazione presinaptica, ed entrambi i gruppi di ricerca, mediante cromatografia per affinità, hanno rilevato che i membri della famiglia delle neurexine sono ottimi candidati per il legame con la proteina di adesione. Südhof e colleghi hanno verificato che LRRTM2 si lega a tutte le isoforme di neurexina, ed entrambi gli studi hanno riscontrato un legame forte alla neurexina 1α e alla neurexina 1β. Ancora, il team di Südhof ha rilevato che il legame di queste due isoforme di neurexina è regolato da splicing alternativo: queste proteine legano LRRTM2 solo quando manca un particolare inserto allo splice site 4: varianti NRX1αSS4- e NRX1βSS4-.
Per i dettagli della sperimentazione, sui quali si è diffusamente soffermata Nicole Cardon, si rimanda alla lettura dei lavori originali.
Concludendo, in estrema sintesi si può dire che i due studi dimostrano che LRRTM2 promuove l’organizzazione molecolare pre- e post-sinaptica. Ulteriori ricerche dovranno definire con precisione il ruolo della molecola di adesione cellulare nella formazione delle sinapsi e chiarire vari aspetti, fra i quali vi è sicuramente l’accertamento di eventuali differenze nell’attivazione e nella funzione del legame delle neuroligine e di LRRTM2 alle neurexine. Anche se, considerando la via da percorrere, i passi compiuti dai due gruppi di ricerca nella conoscenza della formazione delle sinapsi possono apparire piccoli, sono tuttavia preziosi nel far luce su un processo implicato in uno spettro di disturbi psichici che va dall’autismo alle psicosi schizofreniche.
L’autrice della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
[1] Ricordiamo il rilievo del lavoro di questo studioso per il
“Seminario Permanente sulle Sinapsi di BM&L-Italia”, che al suo avvio ha
avuto fra i principali riferimenti didattici il volume “Synapses” curato dallo
stesso Südhof.