La proteina MK2/3 regola la forma delle spine dendritiche dei neuroni postsinaptici che funzionano correttamente. I neuroni postsinaptici con MK2/3 mostrano delle spine più ampie e più corte (Fig.1, sinistra) rispetto a quelli senza (Fig2, destra).Scienziati dell'Università di Warwick hanno fornito la prima prova che la mancanza di una proteina naturale è legata ai primi segni di demenza.

La ricerca, pubblicata su Nature Communications, ha scoperto che l'assenza della proteina MK2/3 promuove cambiamenti strutturali e fisiologici nelle cellule del sistema nervoso.

Questi cambiamenti hanno dimostrato di avere una relazione significativa con i primi segni di demenza, tra cui la restrizone delle capacità di apprendimento e di formazione della memoria.

L'assenza di MK2/3, nonostante le cellule cerebrali (neuroni) abbiano rilevanti anomalie strutturali, non ha impedito la formazione di ricordi, ma ha impedito a questi ricordi di essere alterati.

I risultati hanno portato i ricercatori a chiedere maggiore attenzione allo studio di MK2/3. Il ricercatore e autore Dr Sonia Corrêa dice che "capire come funziona il cervello a partire dal sub-cellulare fino al livello dei sistemi è fondamentale se vogliamo sviluppare il modo per contrastare i cambiamenti che si verificano con l'invecchiamento. Dimostrando per la prima volta che la proteina MK2/3, richiesta per la comunicazione neuronale, è necessaria per mettere a punto la formazione della memoria, questo studio fornisce nuovi indizi su come i meccanismi molecolari regolano la cognizione".

I neuroni possono adattare i ricordi e renderli più pertinenti alle situazioni attuali, cambiando il modo di comunicare con le altre cellule. Le informazioni nel cervello sono trasferite tra i neuroni a livello delle sinapsi che usano sostanze chimiche (neurotrasmettitori) rilasciati da un neurone (presinaptico) che poi agisce sui recettori nel neurone successivo (postsinaptico) nella catena.

Immagini di cellule che esprimono l'actina-EGFP. Si noti che l'actina si accumula sulla testa delle spine dendritiche nelle cellule WT, mentre nelle cellule DKO l'actina si accumula lungo il processo (frecce) e le spine hanno un collo più lungo e una testa più piccola (punte di freccia)I ricercatori hanno scoperto che il cambiamento, causato dalla mancanza MK2/3, nella forma delle spine dendritiche limita la capacità dei neuroni di comunicare tra loro, portando ad alterazioni nella capacità di acquisire nuovi ricordi.

"Il deterioramento della funzione del cervello avviene di solito quando si invecchia, ma, come risultato della demenza o di altre malattie neurodegenerative, può verificarsi prima nel corso della vita delle persone", afferma il dottor Corrêa. "Per coloro che sviluppano i primi segni di demenza diventa più difficile adattarsi ai cambiamenti della vita, compresa l'esecuzione di operazioni di routine". 

"Per esempio, lavare i piatti; se si sono lavati a mano per tutta la vita e poi si compra una lavastoviglie, può essere difficile per gli anziani, o per chi ha una demenza, acquisire nuovi ricordi necessari per imparare ad usare la macchina e sostituire mentalmente il vecchio metodo di lavare i piatti con il nuovo. Il cambiamento nella forma del neurone postsinaptico a causa dell'assenza di MK2/3 è strettamente correlato con questa incapacità di acquisire nuovi ricordi".

Il Dr Corrêa sostiene che "dato il loro ruolo fondamentale nella formazione della memoria, i percorsi MK2/3 sono potenziali bersagli farmaceutici importanti per il trattamento dei deficit cognitivi associati con l'invecchiamento e la demenza".

La ricerca è stata finanziata dal BBSRC (Biotechnology and Biological Sciences Research Council).

Fonte:  University of Warwick  (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Katherine L. Eales, Oleg Palygin, Thomas O’Loughlin, Seyed Rasooli-Nejad, Matthias Gaestel, Jürgen Müller, Dawn R. Collins, Yuriy Pankratov, Sonia A.L. Corrêa. The MK2/3 cascade regulates AMPAR trafficking and cognitive flexibility. Nature Communications, 2014; 5: 4701 DOI: 10.1038/ncomms5701

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