I
MICRO RNA DEI NEURONI HANNO UN RAPIDO RICAMBIO
Le attuali conoscenze sui micro RNA (miRNA) fanno ritenere che queste piccole molecole di acido ribonucleico abbiano una lunga emivita, ma un lavoro condotto sulla retina di topo da Krol e colleghi del Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research, Basilea (Svizzera), ha rilevato un rapido cambiamento dei livelli di specifici miRNA, dovuto ad un grado elevato di trascrizione e decadimento per effetto di esposizione a luce e buio. I dati emersi nello studio suggeriscono che il rapido ricambio possa essere una proprietà generale di molti miRNA neuronici. (Krol J., et al. Characterizing light-regulated retinal microRNAs reveals rapid turnover as a common property of neuronal microRNAs. Cell 141, 618-631, 2010).
La sensibilità della retina alle variazioni dell’intensità luminosa è nota e indagata da tempo, ma i meccanismi e gli effetti dell’adattamento sull’apparato molecolare dei fotorecettori non sono ancora completamente conosciuti, per questo i ricercatori hanno sottoposto a verifica l’ipotesi di un ruolo dei miRNA. Impiegando comuni tecniche genetiche (deep sequencing e microarray) su cellule provenienti da retine murine adattate a condizioni di luce o di buio, i ricercatori hanno identificato 253 miRNA espressi nelle due condizioni ambientali. Fra i miRNA indotti dalla luce vi erano miR-204 e miR-211, altamente espressi nello strato nucleare interno della retina, e il blocco costituito da miR-183/96/182, altamente espresso nello strato dei fotorecettori.
I livelli di questi miRNA cambiavano rapidamente, raggiungendo il minimo 90 minuti dopo che i topi erano stati posti al buio, e il massimo 30 minuti dopo la loro ricollocazione alla luce. L’inibizione farmacologica della trascrizione impediva l’incremento dei livelli di miRNA indotto dalla luce e metteva in evidenza un’aspetto di notevole interesse: dopo la repressione della trascrizione si aveva una rapida riduzione dei livelli di vari miRNA non regolati dalla luce. Tale osservazione suggerisce che molti, se non tutti, i miRNA della retina vanno incontro ad un rapido ricambio.
Su queste basi i ricercatori hanno deciso di verificare se i miRNA dei neuroni non retinici ugualmente presentino un turnover veloce.
I risultati di questa parte della sperimentazione sono veramente degli di nota: la maggior parte dei miRNA dei neuroni in coltura provenienti dalla corteccia cerebrale e dall’ippocampo di topo presentava un alto grado di ricambio; al contrario, le molecole omologhe espresse dalle cellule della glia non facevano registrare un simile andamento.
Sempre adottando l’inibizione farmacologica della trascrizione, i ricercatori hanno rilevato differenze fra i neuroni adulti e gli elementi immaturi: il rapido decadimento di miRNA si registrava nelle cellule nervose differenziate, ma non era presente nelle cellule staminali embrionarie e nei progenitori neurali immaturi.
Nel complesso questi dati, confrontati con quelli emersi dalla sperimentazione condotta in generale su questi piccoli acidi nucleici, indicano che i miRNA neuronici vanno incontro ad un ricambio più rapido di quello degli omologhi di qualsiasi altra linea cellulare indagata.
Ipotizzando che questa peculiarità neuronica sia in relazione con l’attività stessa delle cellule nervose, Krol e collaboratori hanno valutato l’effetto degli stati fisiologici di sinapsi eccitatorie sul ricambio delle molecole di acido ribonucleico indagate. Lo stimolo dei recettori del glutammato accentuava il ricambio di molte molecole di miRNA, al contrario il blocco recettoriale lo riduceva, confermando che la funzione di neurotrasmissione regola il metabolismo dei miRNA.
Gli interessanti esiti di questa sperimentazione rivelano l’esistenza di un meccanismo di ricambio rapido dei miRNA dipendente dall’attività di neurotrasmissione e comune fra le popolazioni di neuroni maturi. Quando, perché e con quali meccanismi molecolari si attua questo processo di rapida sintesi e degradazione? Si spera che i prossimi studi forniranno presto le risposte.
L’autrice
della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della
bozza.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]