LA VITA E LA MORTE
DIPENDONO DALLA SEDE DEGLI NMDA ATTIVATI
L’attivazione dei recettori per il glutammato NMDA (da N-metil-D-aspartato) può determinare sia la sopravvivenza sia la morte dei neuroni: due destini tanto opposti ed estremi da rendere cruciale la comprensione dei fattori alla base dell’attivazione delle due diverse catene di eventi.
Secondo la prima delle due ipotesi più accreditate, il diverso esito della stimolazione recettoriale sarebbe dipeso dal diverso grado di attivazione; la seconda ipotesi attribuiva invece importanza alla sede dei recettori.
Un elegante lavoro condotto da Bading e colleghi ha
dimostrato che l’attivazione di NMDA sinaptici od extra-sinaptici determina
l’avvio di due diversi programmi di espressione genica, il primo in grado di
promuovere la sopravvivenza ed il secondo la morte cellulare, chiarendo
pertanto definitivamente che il diverso esito fisiologico dipende dalla
localizzazione dei recettori (Zhang S.-J. et al.
Decoding
NMDA receptor signaling: identification of genomic programs specifying neuronal
survival and death. Neuron 53, 549-562, 2007).
Gli NMDA sono canali ionici permeabili al calcio, poiché i segnali del calcio possono influenzare i patterns di espressione genica dei neuroni, i ricercatori hanno usato DNA-microarrays per studiare il trascrittoma di colture cellulari di ippocampo dopo due diversi protocolli di stimolazione: la stimolazione limitata ai soli NMDA sinaptici e la stimolazione di tutti i recettori in un bagno di glutammato. Lo stimolo dei soli recettori presenti nelle sinapsi promuoveva la sopravvivenza dei neuroni, al contrario, la stimolazione che includeva gli NMDA extra-sinaptici avviava il processo di morte cellulare. Usando specifici bloccanti dei recettori in combinazione con i due protocolli è stato possibile identificare i geni che sono specificamente controllati dall’attività.
Zhang e gli altri collaboratori di Bading hanno identificato circa 170 geni indotti o repressi dall’attività degli NMDA, ed hanno accertato, non senza sorpresa, che i recettori sinaptici ed extra-sinaptici agiscono su gruppi di geni distinti e notevolmente diversi per numero e sede. Gli NMDA sinaptici attivano l’espressione di 104 geni e reprimono quella di 34 geni, mentre gli extrasinaptici attivano 11 geni e ne reprimono uno solo.
I pools di geni identificati in questa ricerca potrebbero essere impiegati come base per dettagliare i meccanismi molecolari e le vie di segnalazione che costituiscono i programmi di sopravvivenza e di morte cellulare.
L’autrice della nota ringrazia Isabella Floriani per
la correzione della bozza.