Iscriviti alla newsletter

Il grande mistero delle neuroscienze: come fanno i neuroni a rigenerarsi mentre lavorano?

Il grande mistero delle neuroscienze: come fanno i neuroni a rigenerarsi mentre funzionano?Quando l'auto ha bisogno di una nuova candela, si porta in officina dove resta ferma fino a quando la riparazione è terminata.


E se l'auto potesse sostituirsi da sola la candela, mentre scende a tutta velocità da una discesa?


Certo, le auto non possono farlo, ma il nostro sistema nervoso fa proprio questo: ricostruisce se stesso continuamente, pur mantenendosi pienamente in funzione.


I neuroni vivono per molti anni, ma i loro componenti, le proteine e le molecole che compongono la cellula, vengono continuamente sostituiti. Come avvenga questa continua ricostruzione, senza pregiudicare la nostra capacità di pensare, ricordare, imparare o comunque sperimentare il mondo, è uno dei più grandi interrogativi della neuroscienza.


Ed è quello che ha a lungo incuriosito Eve Marder, professore «Victor e Gwendolyn Beinfield» di Neuroscienze della Brandeis University nel Massachusetts. Come riportato in Neuron il 21 maggio, il laboratorio di Marder ha costruito un nuovo modello teorico per capire come le cellule controllano e auto-regolano le loro proprietà a fronte di un continuo ricambio dei componenti cellulari.


I canali ionici, i cancelli molecolari sulla superficie delle cellule, determinano le proprietà neuronali necessarie per regolare tutto, dalla dimensione e la velocità di movimento degli arti, al modo in cui le informazioni sensoriali sono elaborate. In ogni tipo di neurone sono presenti diverse combinazioni di tipi di canali ionici. I recettori sono i «microfoni» molecolari che permettono ai neuroni di comunicare tra loro.


Recettori e canali ionici si ricambiano costantemente, e quindi le cellule hanno bisogno di regolare la velocità con cui essi vengono sostituiti, in modo da evitare di interrompere il normale funzionamento del sistema nervoso. Gli scienziati hanno preso in considerazione l'idea di una impostazione «di fabbrica» o «predefinita» per il numero di canali ionici e recettori in ogni neurone. Ma questa idea non sembra plausibile, perché ci sono troppi cambiamenti nell'ambiente di un neurone nel corso della sua vita.


Se non c'è impostazione di fabbrica, allora i neuroni hanno bisogno di un indicatore interno per monitorare l'attività elettrica e regolare l'espressione dei canali ionici di conseguenza, secondo il team. Poiché un singolo neurone fa sempre parte di un circuito più grande, esso ha anche bisogno di fare questo mentre mantiene l'omeostasi attraverso il sistema nervoso.


Il laboratorio di Marder ha costruito un nuovo modello teorico di regolazione del canale ionico basato sul concetto di un sistema di controllo interno. Il team, composto dal borsista postdottorato Timothy O'Leary, dal tecnico di laboratorio Alex Williams, da Alessio Franci dell'Università di Liegi in Belgio, e da Marder, ha scoperto che le cellule non hanno bisogno di misurare ogni dettaglio dell'attività per mantenere il funzionamento del sistema.

Può essere rilevante perché:

Come conclude l'autore principale dello studio, "per capire e curare alcune malattie, abbiamo bisogno di separare, e capire, i sistemi biologici ...".

Questo è particolarmente importante per una malattia come l'Alzheimer, che ha nei neuroni l'obiettivo principale.


In realtà, troppi dettagli possono far deragliare il processo. "Alcune proprietà obiettivo possono contraddirsi a vicenda", dice O'Leary. "Non si può impostare l'aria condizionata su 18°C ed il riscaldamento a 25°C. Una potrebbe sopraffare l'altra, ma sarebbero continuamente in lotta fra loro e si finirebbe per avere una enorme bolletta energetica".


Il team ha anche capito che le cellule possono avere proprietà simili, ma tassi diversi di espressione del canale ionico: come omofoni cellulari, risuonano in modo simile, ma appaiono molto diverse. Il modello ha dimostrato che il sistema di controllo molto all'interno, progettato per controllare l'attività elettrica di fuga, può effettivamente portare ad una ipereccitabilità neuronale, la base delle crisi epilettiche. Anche se sono mantenuti dei punti fissi nei singoli neuroni, può essere persa l'omeostasi complessiva del sistema.


Lo studio rappresenta un importante passo avanti nella comprensione della macchina più complessa mai costruita: il cervello umano. E può portare a strategie terapeutiche completamente diverse per il trattamento di malattie, dice O'Leary: "Per capire e curare alcune malattie, abbiamo bisogno di separare, e capire, come i sistemi biologici controllano le loro proprietà interne quando sono in un normale stato di salute, e questo modello potrebbe aiutare i ricercatori a farlo".


Questa ricerca è stata finanziata dal National Institute of Health e dal Charles A. King Trust.

 

 

 

 

 


Fonte:  Leah Burrows in  Brandeis University  (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:  Timothy O’Leary, Alex H. Williams, Alessio Franci, Eve Marder. Cell Types, Network Homeostasis, and Pathological Compensation from a Biologically Plausible Ion Channel Expression Model. Neuron, 2014; 82 (4): 809 DOI: 10.1016/j.neuron.2014.04.002

Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non dipende da, nè impegna l'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X. I siti terzi raggiungibili da eventuali links contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.

Sostieni l'Associazione; una donazione, anche minima, ci aiuterà ad assistere malati e famiglie e continuare ad informarti. Clicca qui a destra:

 


 

 

Notizie da non perdere

Accumulo di proteine sulle gocce di grasso implicato nell'Alzheimer ad es…

21.02.2024

In uno studio durato 5 anni, Sarah Cohen PhD, biologa cellulare della UNC e Ian Windham della Rockef...

Sintomi visivi bizzarri potrebbero essere segni rivelatori dell'Alzheimer…

1.02.2024

Un team di ricercatori internazionali, guidato dall'Università della California di San F...

Demenze: forti differenze regionali nell’assistenza, al Nord test diagnostici …

30.01.2024

In Iss il Convegno finale del Fondo per l’Alzheimer e le Demenze, presentate le prime linee g...

Felici e contenti: cosa possiamo imparare dalle 'zone blu'

24.01.2024

I residenti delle 'zone blu' hanno vite lunghe e felici. Proviamo il loro modo di vivere sano.

<...

È un comportamento eccentrico o è Alzheimer?

16.01.2024

Hai un genitore anziano che dimentica il nome del nipote e ti chiedi se è ora di trovare...

Svelata una teoria rivoluzionaria sull'origine dell'Alzheimer

28.12.2023

Nonostante colpisca milioni di persone in tutto il mondo, il morbo di Alzheimer (MA) man...

Perché bisogna dormire? Il sonno insufficiente è legato a molte malattie croni…

27.12.2023

"Termina ogni giorno prima di iniziare il successivo e i...

Diagnosi di Alzheimer: prenditi del tempo per elaborarla, poi vai avanti con m…

4.12.2023

Come posso accettare la diagnosi di Alzheimer?

Nathaniel Branden, compianto psicoterape...

Zen e mitocondri: il macchinario della morte rende più sana la vita

20.11.2023

Sebbene tutti noi aspiriamo a una vita lunga, ciò che è più ambito è un lungo periodo di...

Perché avere troppi hobby non è una brutta cosa

27.10.2023

Alcune persone vengono in terapia sentendosi sopraffatti e incerti sulla loro tendenza a...

Infezione cerebrale da funghi produce cambiamenti simili all'Alzheimer

26.10.2023

Ricerche precedenti hanno implicato i funghi in condizioni neurodegenerative croniche co...

Scoperta nuova causa di Alzheimer e di demenza vascolare

21.09.2023

Uno studio evidenzia la degenerazione delle microglia nel cervello causata dalla tossicità del ferro...

Malato di Alzheimer: la casa di cura la paga lo Stato?

25.05.2023

Chi si fa carico delle spese per un malato di Alzheimer ricoverato in una casa di riposo? Scopriamo ...

La demenza ci fa vivere con emozioni agrodolci

23.05.2023

Il detto è: dolce è la vita. E, anche se vorremmo momenti costantemente dolci, la vita s...

I ricordi potrebbero essere conservati nelle membrane dei tuoi neuroni

18.05.2023

Il cervello è responsabile del controllo della maggior parte delle attività del corpo; l...

Immergersi nella natura: gioia, meraviglia ... e salute mentale

10.05.2023

La primavera è il momento perfetto per indugiare sulle opportunità.

La primavera è un m...

Qualità della vita peggiora quando l'Alzheimer è complicato dal cancro

28.04.2023

Che considerazioni si possono fare per una persona con Alzheimer che riceve anche la diagnosi di can...

Gli interventi non farmacologici per l'Alzheimer sono sia efficaci che co…

19.04.2023

Un team guidato da ricercatori della Brown University ha usato una simulazione al computer per di...

Farmaci per il sonno: limitazioni e alternative

18.04.2023

Uno studio pubblicato di recente sul Journal of Alzheimer's Disease è l'ultima ...

Menopausa precoce e terapia ormonale ritardata alzano il rischio di Alzheimer

17.04.2023

Le donne hanno più probabilità degli uomini di sviluppare il morbo di Alzheimer (MA), e ...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

Utilizziamo i cookie sul nostro sito Web. Alcuni di essi sono essenziali per il funzionamento del sito, mentre altri ci aiutano a migliorare questo sito e l'esperienza dell'utente (cookie di tracciamento). Puoi decidere tu stesso se consentire o meno i cookie. Ti preghiamo di notare che se li rifiuti, potresti non essere in grado di utilizzare tutte le funzionalità del sito.