IL RICAMBIO METABOLICO
RENDE LA MIELINA UNICA
Giovanni Rossi ha tenuto, presso la sede romana di BM&L-Italia, una lezione dal titolo: “Le peculiarità e l’eterogeneità del turn-over metabolico dei componenti della mielina la rendono unica fra le membrane del sistema nervoso”.
La lezione ha ripercorso le tappe più significative degli ultimi due decenni di studi in questo campo, ed ha fornito un aggiornamento giunto fino alle pubblicazioni di queste ultime settimane.
I primi studi biochimici sulla mielina rivelarono subito una caratteristica che la rendeva diversa da tutte le altre membrane neurali: un tasso complessivo di ricambio metabolico estremamente basso. Un tipo standard di esperimento che si eseguiva in quegli anni, consisteva nel valutare il ricambio di lipidi o proteine iniettando il cervello di ratto con un precursore metabolico radioattivo e seguendo la perdita di radioattività dei singoli componenti in funzione del tempo. Le molecole lipidiche strutturali della guaina, fra cui colesterolo, cerebrosidi e sulfatidi, così come le proteine della mielina compatta, mostravano notevole stabilità nel tempo, con un’emivita stimata nell’ordine di molti mesi. Tuttavia, le interpretazioni di questi studi non erano sempre esatte per la scarsa conoscenza dell’andamento dei processi metabolici cui andavano incontro le specie molecolari in esame.
Una complicazione nell’interpretazione di questi risultati è data dal fatto che il ricambio metabolico dei singoli tipi molecolari è multifasico, caratterizzato da una fase iniziale di rapida perdita di radioattività, seguito da un periodo più lungo in cui il decremento è lento e segue un andamento vario. Per esempio le proteine PLP (nel sistema nervoso centrale) e MBP (nel sistema nervoso periferico) presentano inizialmente un tempo di dimezzamento di 2-3 settimane, ma successivamente la riduzione ha tempi tanto lunghi ed andamento così poco definito da rendere difficile, se non impossibile, un calcolo accurato. Studi recenti hanno dimostrato che una parte della mielina neoformata rimane negli strati più esterni o in prossimità di tasche citoplasmatiche, quali le incisure o gli anelli laterali, dove i suoi componenti sono accessibili ai processi catabolici che ne garantirebbero un rapido ricambio. Questa parte costituirebbe la componente mielinica a ricambio rapido o rapidly turning-over pool, in contrapposizione con la componente mielinica stabile o stable metabolic pool costituita dagli strati più profondi e meno accessibili ai processi catabolici.
In contrasto con la visione classica che voleva la guaina mielinica molto più statica delle membrane dei neuroni, degli astrociti, del corpo degli oligodendrociti e della microglia, la presenza di sistemi di segnalazione indica che alcune molecole della guaina richiedono eventi metabolici la cui emivita è nell’ordine dei minuti. Per esempio i gruppi fosfato mono-esterificati del polifosfatidil-inositolo (in posizione 4 e 5) sono marcati molto rapidamente anche in animali maturi, presumibilmente per il ruolo dei fosfoinositidi nella trasduzione del segnale. D’altra parte, è noto da un decennio che i gruppi fosfato della MBP hanno un ricambio molto rapido.
L’ultima parte della lezione è stata dedicata ad aspetti dinamici del metabolismo che riflettono processi occasionali, quali quelli che intervengono nella separazione del versante citoplasmatico della guaina. Giovanni Rossi ha concluso facendo rilevare che, complessivamente, l’equilibrio fra componenti stabili -non statiche- e componenti dinamiche del metabolismo della mielina, riflette l’essenza del suo ruolo di cooperazione con l’attività assonica e neurale in genere, e la sua più approfondita conoscenza potrebbe contribuire alla comprensione di alcuni dei tanti problemi che le patologie mielodegenerative ci pongono.
Per i riferimenti bibliografici si rimanda al testo
della relazione “Aspetti evolutivi e metabolici della mielina” ed al testo
della lezione di cui si tratta in questa nota (“Le peculiarità e l’eterogeneità
del turn-over metabolico dei componenti della mielina la rendono unica fra le
membrane del sistema nervoso”) che sarà presto a disposizione dei soci che ne
facciano richiesta. L’autore della nota ringrazia il professor Rossi per aver
acconsentito alla stesura di questa stringatissima sintesi della sua articolata
esposizione.