REGOLAZIONE DEL SONNO E
GENE DEL RITARDO X-FRAGILE
Lavori recenti hanno rilevato un’associazione fra periodi di aumentata plasticità sinaptica e accresciuto bisogno di sonno, accendendo interesse per l’accertamento dei meccanismi molecolari che collegano i due fenomeni. Bushey, Tononi e Cirelli del Dipartimento di Psichiatria dell’Università di Wisconsin-Madison hanno studiato il gene del ritardo mentale legato alla sindrome del cromosoma X fragile, Fmr1, di Drosophila melanogaster, perché le sue mutazioni con perdita o incremento di funzione sono state associate a difetti della plasticità sinaptica (Bushey D., et al. The Drosophila fragile X mental retardation gene regulates sleep need. Journal of Neuroscience 29, 1948-1961, 2009).
Fmr1 è altamente conservato attraverso le specie e i mutanti di Drosophila portatori di mutazioni dFmr1 con perdita e acquisto di funzione sono bene caratterizzati: 1) gli amorfi hanno eccessiva crescita degli alberi dendritici con bottoni sinaptici di dimensioni maggiori, difetti di sviluppo nella potatura dei rami in eccesso e rinforzo della neurotrasmissione; 2) gli ipermorfi mostrano i difetti opposti, con scarse ramificazioni dei dendriti e degli assoni e perdita della differenziazione sinaptica.
La sperimentazione ha rivelato che le mutazioni con riduzione ed aumento funzionale, rispettivamente aumentavano e diminuivano la durata complessiva di sonno quotidiano nei moscerini. Infatti gli amorfi dFmr1 erano “long sleepers”, mentre gli ipermorfi dFmr1 erano “short sleepers”, ma entrambi presentavano un incremento di attività locomotoria e ridotta durata della vita. Tutti i mutanti, soprattutto, mostravano la perdita della regolazione fisiologica del sonno con alterate prestazioni durante la veglia e perdita della spinta omeostatica che normalmente segue la deprivazione di sonno.
I livelli della proteina dFMR1 erano modulati dallo stadio di sviluppo e lo stato comportamentale, con aumentata espressione immediatamente successiva alla schiusa e dopo veglia protratta. Così, l’espressione dose-dipendente di dFmr1 interessava sia il sonno che le sinapsi, suggerendo che i cambiamenti nella durata del sonno nei mutanti derivino da variazioni della fisiologia sinaptica.
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[Tipologia del testo: RECENSIONE]