Ricerche

Rappresentazione grafica dell'importante meccanismo sinaptico scoperto sugli effetti dello stress cronico. Esso provoca il massiccio rilascio di glutammato che agisce sui recettori NMDA, essenziali per la plasticità sinaptica. Questi recettori attivano gli enzimi MMP-9 che, come forbici, tagliano le proteine nectina-3 di adesione cellulare. Questo impedisce loro di svolgere il loro ruolo di regolamentazione, rendendo i soggetti meno socievoli e causando deterioramento cognitivo.Perché quando le persone sono troppo stressate, diventano spesso anche burbere, scontrose, sgradevoli, distratte o smemorate?

I ricercatori del Brain Mind Institute (BMI) del Politecnico di Losanna hanno appena messo in evidenza un meccanismo sinaptico fondamentale che spiega la relazione tra stress cronico e perdita di abilità sociali e deterioramento cognitivo.

Quando viene innescato dallo stress, un enzima attacca una molecola di regolamentazione sinaptica nel cervello, rivela un lavoro pubblicato su Nature Communications.

Il team di Carmen Sandi è andato a cercare le risposte in una regione dell'ippocampo nota per il suo coinvolgimento nel comportamento e nelle abilità cognitive. Lì, gli scienziati si sono interessati ad una molecola, la proteina nectina-3 di adesione cellulare, il cui ruolo è garantire l'aderenza, a livello sinaptico, tra due neuroni.

Queste proteine, posizionate nella parte postsinaptica, si legano alle molecole della porzione presinaptica, garantendo così la funzione sinaptica. Tuttavia i ricercatori hanno scoperto, in modelli di ratto affetti da stress cronico, che le molecole nectina-3 sono di numero significativamente ridotto.

Le indagini condotte dai ricercatori li hanno portati a un enzima coinvolto nel processo di degradazione delle proteine: MMP-9. Sapevamo già che lo stress cronico provoca un massiccio rilascio di glutammato, una molecola che agisce sui recettori NMDA, essenziali per la plasticità sinaptica e quindi per la memoria.

Ciò che questi ricercatori hanno scoperto ora è che questi recettori attivano gli enzimi MMP-9 che, come forbici, tagliano letteralmente la proteina nectina-3 di adesione cellulare. "Quando questo accade, la nectina-3 diventa incapace di svolgere il suo ruolo di modulatore della plasticità sinaptica", ha spiegato Carmen Sandi. A loro volta, questi effetti portano i soggetti a perdere la loro socievolezza, ad evitare interazioni con i loro coetanei e ad avere memoria o comprensione alterate.

I ricercatori, in collaborazione con neuroscienziati polacchi, sono riusciti a confermare questo meccanismo in roditori sia in vitro che in vivo. Per mezzo di trattamenti esterni che attivavano la ​​nectina-3 o inibivano gli MMP-9, hanno dimostrato che i soggetti stressati possono riconquistare la loro socievolezza e le normali capacità cognitive.

"L'identificazione di questo meccanismo è importante perché suggerisce potenziali trattamenti per i disturbi neuropsichiatrici legati allo stress cronico, in particolare per la depressione", ha detto Carmen Sandi, membro del NCCR-Synapsy, che studia le radici neurobiologiche dei disturbi psichiatrici.

È interessante notare che l'espressione degli MMP-9 è coinvolta anche in altre patologie, come le malattie neurodegenerative, tra cui la SLA o l'epilessia. "Questo risultato apre nuove strade di ricerca sulle conseguenze ancora sconosciute dello stress cronico", ha concluso Carmen Sandi, direttrice del BMI.

Fonte:  Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne via EurekAlert! (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:  Michael A. van der Kooij, Martina Fantin, Emilia Rejmak, Jocelyn Grosse, Olivia Zanoletti, Celine Fournier, Krishnendu Ganguly, Katarzyna Kalita, Leszek Kaczmarek, Carmen Sandi. Role for MMP-9 in stress-induced downregulation of nectin-3 in hippocampal CA1 and associated behavioural alterations. Nature Communications, 2014; 5: 4995 DOI: 10.1038/ncomms5995

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