Il neurone, come tutte le cellule del corpo umano, è caratterizzato da un denso reticolo di proteine fibrose costituenti il citoscheletro. Questo determina la consistenza gelatinosa del citoplasma e la disposizione ordinata degli organelli in esso contenuti. Negli ultimi anni i filamenti che costituiscono il citoscheletro, in particolar modo i microtubuli e l’actina, si sono rivelati sempre di più di fondamentale importanza anche nella genesi delle sinapsi, ovvero delle congiunzioni fra cellule, e dunque nelle funzioni cerebrali di base. Infatti la plasticità sinaptica, il processo attraverso il quale il cervello umano viene continuamente rimodellato sulla base del mutare degli stimoli ambientali, è determinante per l'apprendimento, per lo sviluppo ed il mantenimento della memoria.
Studi su vari disturbi neurologici hanno ripetutamente rilevato una forte correlazione fra la forma ed il numero delle spine dendritiche e l'efficienza della relative sinapsi.
I ricercatori dell'Istituto di neuroscienze del CNR e Humanitas hanno recentemente dimostrato che una proteina, denominata Eps8, viene accumulata nella testa delle spine dendritiche durante il potenziamento colturale a lungo termine indotto chimicamente e che l’inibizione della sua attività di incappucciamento dell’actina limita gravemente l’allargamento e la plasticità delle spine. Topi privati di Eps8 mostrano compromissione delle funzioni cognitive associata a spine neuronali immature e incapaci di rispondere agli stimoli di potenziamento.
I ricercatori dell'Istituto di neuroscienze del CNR e Humanitas hanno anche scoperto che i livelli di Eps8 sono significativamente più bassi nel cervello di persone affette da autismo o portatrici di disabilità intellettiva rispetto a quello di persone della popolazione generale.
La comunicazione fra le cellule nervose è fondamentale nel funzionamento del cervello - spiega Michela Matteoli, che ha coordinato lo studio insieme a Elisabetta Menna. Le sinapsi sono le strutture che mediano il trasferimento dell'informazione tra i neuroni e sono altamente dinamiche, variando di numero e di forma durante lo sviluppo del cervello ed i successivi cambiamenti dell’intero arco di vita.
I risultati di questo studio, pubblicati su Embo Journal, possono aprire la strada a nuovi percorsi diagnostici, di prevenzione e d’intervento precoce. La speranza – proseguono i ricercatori - è che conoscere sempre meglio i meccanismi alla base della plasticità neuronale e delle loro interazioni possa aprire percorsi terapeutici innovativi per affrontare i gravi problemi cognitivi legati a vari disturbi del neuro sviluppo.
RIFERIMENTI
Menna E, Zambetti S, Morini R, Donzelli A, Disanza A, Calvigioni D, Braida D, Nicolini C, Orlando M, Fossati G, Cristina Regondi M, Pattini L, Frassoni C, Francolini M, Scita G, Sala M, Fahnestock M, Matteoli M. Eps8 controls dendritic spine density and synaptic plasticity through its actin-capping activity. EMBO J. 2013 May 17. doi: 10.1038/emboj.2013.107.