| Scoperto il "controllore" delle cellule nervose |
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| Scritto da Università di Trento |
| Mercoledì 03 Febbraio 2010 12:27 |
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Si chiama 'Pumilio' ed e' una proteina prodotta dalle cellule nervose (neuroni) gia' nelle prime fasi dello formazione del nostro cervello. Il suo compito e' quello di regolare lo sviluppo dei neuroni, dando loro quelle forme e strutture che li rendono adatti a svolgere la loro funzione principale, vale a dire ricevere e trasmettere informazioni. Se viene prodotta in eccesso o in difetto, puo' dar luogo ad alterazioni della forma della cellula e quindi a gravi forme di ritardo mentale. A scoprire l'importante funzione della proteina 'Pumilio' e' stato un gruppo internazionale di ricercatori a cui partecipa anche Paolo Macchi del Centro interdipartimentale per la Biologia integrata dell'Universita' di Trento. Per capire meglio la portata di questa scoperta scientifica, resa nota un articolo pubblicato sulla prestigiosa rivista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America), occorre addentrarsi nei segreti della nostro cervello e della nostra storia evolutiva. La cellula nervosa assomiglia ad un albero, ricco di rami e foglie. Proprio alle foglie possono essere paragonate le sinapsi, i punti attraverso cui avviene il passaggio di informazioni tra i neuroni. Perche' il cervello funzioni bene non e' importante, entro certi limiti, il numero di neuroni ma quanti contatti essi riescono a stabilire con altri neuroni. Nelle persone affette da malattie degenerative o genetiche gravi - come l'autismo, la sindrome di Down o la sindrome di Rett (una malattia che colpisce soprattutto le bambine entro i quattro anni causando spesso gravi ritardi mentali) - le cellule nervose presentano una forma piu' semplice, che condiziona lo sviluppo e la funzionalita' del cervello stesso con gravi deficit delle capacita' cognitive. E' come se il cervello fosse un albero spoglio, con pochi rami e foglie. D'altra parte, troppe ramificazioni possono anch'esse influire negativamente con il funzionamento della cellula nervosa. Ecco perche' e' importante l'azione di controllo dello sviluppo neuronale, un processo molto complesso e finemente regolato. Come questo controllo avvenga e' un interrogativo che da tempo appassiona molti scienziati. Una nuova risposta, viene dal lavoro di ricerca condotto dalle universita' di Vienna (Center for Brain Research), Firenze (Dipartimento di medicina interna) e Trento (CIBIO - Centro interdipartimentale per la Biologia integrata) e, soprattutto grazie alla combinazione di studi di biologia cellulare, molecolare e di elettrofisiologia. ''La novita' di questa scoperta - ha commentato Paolo Macchi del Laboratorio di neurobiologia cellulare e molecolare del CIBIO - e' la conoscenza del ruolo di questa proteina nello sviluppo del neurone. E' un ulteriore passo avanti nella conoscenza dei fattori che regolano lo sviluppo delle cellule nervose e su come malattie genetiche e neurodegenerative potrebbero alterare la funzionalità di queste cellule''. Il neurone e' caratterizzato da una parte centrale (detta soma o corpo cellulare) e da una serie di prolungamenti piu' o meno ramificati (i dendriti e l'assone) che si allungano, con la crescita, fino a raggiungere altre cellule (altri neuroni, muscoli o ghiandole) con cui stabiliscono contatti. Grazie a questi prolungamenti, le cellule nervose ricevono e trasmettono informazioni, sotto forma di impulsi elettrici e chimici. A svolgere il lavoro di portare i segnali dall'esterno all'interno della cellula nervosa sono i dendriti (dal greco dendron, 'albero'). Sui dendriti vi sono numerose piccole ramificazioni chiamate spine dendridiche (chiamate anche sinapsi), paragonabili alle foglie di un albero, che sono i punti in cui il messaggio proveniente da una altro neurone viene ricevuto. ''Si sa che le funzioni biologiche essenziali del sistema nervoso, come l'apprendimento o la memoria, sono - ha spiegato Macchi - strettamente legate alla formazione di nuove sinapsi o al perfetto funzionamento di quelle gia' esistenti. La cellula nervosa e' in grado di formare nuove ramificazioni e sinapsi durante tutta la vita di un individuo. Ma questa capacita' si riduce con gli anni e cosi' pure la nostra memoria. La perdita eccessiva di neuroni e in particolare delle sinapsi e', invece, il primo segno dell'insorgenza di molte malattie neurodegerative''. Il problema che gli scienziati si trovano ad affrontare e', dunque, quello di capire in che modo il neurone assuma e mantenga la sua forma caratteristica. ''Lo sviluppo del sistema nervoso, nonche' dell'intelligenza quale aspetto legato alla sua attivita', e' controllato dalla combinazione di fattori di tipo genetico, legati cioe' alle informazioni contenute nel nostro DNA e di fattori esterni, come la presenza o l'assenza di stimoli durante la crescita e la vita adulta dell'individuo. In tutte le nostre cellule, il codice del DNA viene trascritto in una diversa molecola chiamata RNA messaggero, il quale produce le proteine che sono i mattoni costituenti e che fanno funzionare le nostre cellule. E' indubbio che questo flusso di informazione genetica svolga il ruolo di artefice primario dello sviluppo e di regolatore del funzionamento delle cellule, neurone incluso. Il nostro gruppo si interessa proprio dello studio del trasporto degli RNA messaggeri nei neuroni e dei meccanismi che regolano la loro traduzione in proteine. E' un processo biologico importante che permette alle cellule nervose di modificarsi creando nuovi rami e nuove foglie proprio la' dove servono''. Il progetto di ricerca, a cui partecipa anche l'ateneo trentino, e' frutto della collaborazione con un gruppo di ricerca di Vienna, guidato da Michael Kiebler, con John Vessey attualmente all'Hospital for Sick Children di Toronto, Canada e con Ettore Luzi del Dipartimento di Medicina Interna dell'Universita' di Firenze. |