UN MECCANISMO NELLA
FORMAZIONE DELLA MAPPA OLFATTIVA
Uno degli interrogativi più affascinanti della
neurobiologia dello sviluppo riguarda i meccanismi che consentono il formarsi
delle mappe topografiche caratteristiche delle regioni sensoriali del cervello.
Un recente lavoro di Sakano e collaboratori del Department of Biophysic and
Biochemistry, Graduate School of Science, University of Tokyo, ha accertato che
l’interazione fra la neuropilina 1 (NRP1) e il suo ligando semaforina
3A (SEMA3A) regola l’organizzazione
degli assoni dei neuroni sensoriali olfattivi, molto tempo prima che questi
raggiungano i loro bersagli sinaptici nel bulbo olfattivo (Imai T., et al.
Pre-target
axon sorting establishes the neural map topography. Science 325, 210-213, 2009)[1].
Studi precedenti hanno accertato che la segnalazione dell’AMP-ciclico regola la disposizione in senso anteriore-posteriore nel bulbo olfattivo dei terminali assonici dei neuroni sensoriali olfattivi, e che i livelli di AMP-ciclico nei neuriti corrispondono al grado di espressione di NRP1. Su questa base i ricercatori hanno indagato il ruolo di NRP1 nell’organizzazione dei neuroni olfattivi nel topo.
Sono state esaminate tre popolazioni di neuroni nel fascicolo di assoni che proietta dall’epitelio olfattivo alla porzione dorsale del bulbo dell’olfatto: 1) la popolazione DI, che esprime la classe I di recettori olfattivi, 2) la sub-popolazione DII-P (NRP1-positiva) e 3) la sub-popolazione DII-A (NRP1-negativa)[2].
La sperimentazione ha evidenziato che, sebbene gli assoni quando proiettano fuori dell’epitelio olfattivo siano inizialmente mescolati, ben presto le tre popolazioni di assoni si raccolgono in tre distinti domini all’interno del fascicolo, seguendo questa disposizione topografica: DI in posizione mediale, DII-A centrale e DII-P in posizione laterale.
Il knock out di NRP1 in una popolazione di neuroni sensoriali olfattivi appartenenti al fascicolo di assoni DII-P determinava lo spostamento degli assoni in posizione centrale verso il dominio DII-A del fascicolo. Per converso, quando NRP1 era espresso nelle cellule DII-A si assisteva ad uno spostamento laterale degli assoni verso il dominio DII-P. Queste modificazioni corrispondevano allo spostamento anteriore o posteriore della posizione dei terminali assonici nel bulbo olfattivo, suggerendo che la disposizione degli assoni nel fascicolo contribuisce a dare forma alla mappa sensoriale tipica di questa struttura del senso dell’odorato.
I ricercatori hanno poi dimostrato che NRP1 e SEMA3A sono espressi in un pattern complementare all’interno del fascicolo assonico. Infatti, il knock out di SEMA3A distruggeva la compartimentazione dei neuriti di DI, DII-A e DII-P nel fascio, indicando l’importanza dell’interazione NRP1-SEMA3A per la scelta che determina l’organizzazione spaziale delle sinapsi.
Concludendo, l’interazione NRP1-SEMA3A che determina il raggruppamento osmotopico degli assoni prima del raggiungimento del target bulbare, sembra contribuire in maniera decisiva alla formazione della mappa sensoriale olfattoria. E’ ragionevole supporre che simili interazioni assone-assone costituiscano un elemento comune alla formazione delle mappe topografiche nei sistemi sensoriali.
L’autrice
della nota ringrazia la dottoressa Floriani per la correzione della bozza e
invita a leggere le recensioni di argomento connesso nelle nostre “Note e
Notizie”.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]