NANOSCOPIA DELLE
VESCICOLE SINAPTICHE
Nel corso del “Seminario Permanente sulle Sinapsi di BM&L”, temporaneamente sospeso dallo scorso mese di marzo, si è spesso discusso dei limiti temporali delle metodiche di studio della trasmissione sinaptica e sono state presentate le tecniche e le procedure più avanzate. Un nuovo studio, condotto da Westphal e colleghi del Dipartimento di Nano-Biofotonica del Max Plank Institute mediante nanoscopia ottica, supera i limiti temporali e spaziali convenzionali che rendono difficile l’osservazione dei movimenti sinaptici nei terminali assonici in vivo (Westphal V., et al. Video-rate far-field optical nnoscopy dissects synaptic vesicle movement. Science 320, 246-249, 2008).
La microscopia STED (stimulated emission depletion microscopy), impiegata in questo lavoro, era stata sperimentata da Hell, Jahn e collaboratori presso lo stesso Dipartimento di Nano-Biofotonica dell’Istituto Max Plank per la Chimica Biofisica di Gottingen, per accertare il meccanismo con il quale avviene il riciclo delle vescicole di neurotrasmettitore (si veda per questo lavoro e per la descrizione della metodica: Note e Notizie 10-06-06 Vescicole sinaptiche studiate in nanoscala). Lo studio e la metodica suscitarono grande interesse, perché l’osservazione mediante tecniche di microscopia ottica si ferma ad una risoluzione che corrisponde a metà della più corta lunghezza d’onda della luce visibile (circa 200 nanometri), mentre con la STED si giunge ad una risoluzione di 40-70 nm e, pertanto, fu possibile visualizzare le vescicole sinaptiche durante il loro movimento e stabilire che non vi era perdita di integrità durante il riciclo. Si auspicò un largo impiego della STED, ma sono pochi gli studi neurobiologici di rilievo in cui sia stata impiegata in questi due anni.
Westphal e colleghi, con microscopia STED ad alta risoluzione, sono riusciti a registrare i movimenti delle vescicole sinaptiche di neuroni di ippocampo coltivati in vitro, con un video-rate di 28 frames al secondo con un punto focale di 62 nm.
E’ stato possibile, così, osservare in tempo reale e studiare i ridotti spostamenti delle vescicole sinaptiche all’interno del bottone e i rapidi movimenti lungo gli assoni nelle aree distanti dal terminale.