Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


Effetto farfalla: ecco come fluiscono le informazioni nel cervello

Butterfly effect Helena Pineiro Lesley et alQuando impari, i compartimenti sinaptici dei tuoi neuroni crescono e si rafforzano (come gemme in piena fioritura). Una nuova ricerca ha scoperto che durante questo processo, gli enzimi di segnalazione PKCD (le farfalle svolazzanti) si attivano per supportare il rafforzamento e la crescita delle sinapsi, inviano al contempo segnali (il polline) che si diffondono dalle sinapsi al nucleo del neurone per regolare l'ampia espressione genica della cellula. (Grafica: Helena Pinheiro)

Quando interagisci con il mondo intorno a te, le tue esperienze sono registrate come cambiamenti nella potenza delle connessioni tra i neuroni nel cervello. Questo processo, chiamato plasticità sinaptica, altera il modo in cui le informazioni fluiscono nel cervello ed è fondamentale per l'apprendimento, la memoria e persino il recupero dalle lesioni.


Una nuova ricerca guidata dal dott. Ryohei Yasuda, direttore scientifico del Max Planck Florida Institute for Neuroscience (MPFI)  e pubblicata sul Journal of Neuroscience, ha identificato il ruolo cruciale di un enzima di segnalazione chiamato 'proteina chinasi C delta' (PKCd, Protein Kinase C delta) in questo processo.


Il team di scienziati ha sviluppato biosensori per tracciare l'attività del PKCd durante la plasticità, superando le sfide dello studio della sua funzione. Attraverso questo nuovo approccio, hanno scoperto che il PKCd crea un 'effetto farfalla' che trasmette segnali locali da alcune delle migliaia di sinapsi in un neurone per regolare i cambiamenti a livello cellulare nell'espressione genica.


La plasticità sinaptica è costituita da centinaia di reazioni biochimiche coordinate che alterano la struttura e la funzione delle singole sinapsi, i piccoli compartimenti dove vengono trasferite le informazioni tra i neuroni. Queste reazioni biochimiche sono opera degli enzimi, proteine specializzate delle cellule che funzionano insieme durante la plasticità per accrescere fisicamente, o ridurre, le sinapsi e renderle più forti, o più deboli.


È interessante notare che, quando solo alcune sinapsi delle migliaia di un neurone subiscono la plasticità, queste reazioni si estendono oltre i singoli compartimenti sinaptici e si diffondono in tutto il neurone fino al nucleo, dove si verificano cambiamenti nell'espressione genica a livello di neurone.


Il coordinamento della plasticità locale nelle sinapsi con i cambiamenti nel nucleo consente cambiamenti duraturi nel trasferimento di informazioni nel cervello durante l'apprendimento. Tuttavia, gli enzimi e le reazioni che coordinano la segnalazione dalle sinapsi al nucleo non erano ancora del tutto chiari. Sviluppando nuovi approcci allo studio di vecchie questioni, gli scienziati dell'MPFI sono riusciti a capire che il PKCd è essenziale per questo processo critico.


Il PKCd fa parte della famiglia PKC, un gruppo di 12 enzimi strettamente correlati, che sappiamo essere necessario per la plasticità sinaptica. Tuttavia, il ruolo dei singoli enzimi nella famiglia PKC nella plasticità sinaptica non era chiaro. Questa incertezza era dovuta principalmente alla carenza di strumenti utili agli scienziati per distinguere i ruoli unici di questi membri della famiglia strettamente correlati.


Per superare questa limitazione, gli scienziati hanno sviluppato biosensori che visualizzano l'attività di membri specifici della famiglia di enzimi PKC. Il team ha scoperto che uno di questi enzimi, il PKCd, era indispensabile per la plasticità sinaptica. Il blocco della sua funzione impedisce l'aumento della forza e delle dimensioni delle connessioni sinaptiche.


In particolare, lo studio ha rivelato che l'attività del PKCd variava a seconda della natura dello stimolo di plasticità. Il PKCd si attivava in misura maggiore e per un tempo più lungo quando si rafforzavano diverse sinapsi. Inoltre, la sua attività si diffondeva in tutto il neurone, regolando le reazioni biochimiche dalle sinapsi in tutto il neurone fino al nucleo, dove attivavano la trascrizione genica.


"Questo lavoro fornisce nuovi strumenti, che superano i limiti di lunga data nello studio delle funzioni dei singoli enzimi PKC e ci fanno capire meglio la plasticità sinaptica, un processo critico nella funzione cerebrale", scrive il dott. Lesley Colgan, il primo autore dello studio. "Con questo approccio, abbiamo scoperto un meccanismo efficiente per lo scambio di informazioni tra sinapsi e trascrizione genica all'interno del nucleo, che converte la plasticità a breve termine in forme di durata più lunga, che probabilmente sottendono la formazione della memoria".


Come la diffusione dell'attività del PKCd da alcune sinapsi a tutto il neurone, gli scienziati credono che lo sviluppo di nuovi biosensori per la famiglia di enzimi PKC avrà un impatto oltre il campo della plasticità sinaptica. Come ha osservato il dott. Colgan,

"La famiglia di enzimi PKC è coinvolta in molte funzioni cellulari ed è stata implicata in molte malattie, che comprendono Alzheimer, cancro e malattie cardiache. Speriamo che gli strumenti sviluppati in questo studio possano essere usati da altri nella comunità scientifica per affrontare molte domande diverse e avere un impatto in questi importanti campi scientifici".

 

 

 


Fonte: Max Planck Florida Institute for Neuroscience (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: LA Colgan, [+10], R Yasuda. Dual Regulation of Spine-Specific and Synapse-to-Nucleus Signaling by PKCδ during Plasticity. J Neurosc, 2023, DOI

Copyright: Tutti i diritti di testi o marchi inclusi 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 rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer OdV di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti 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.


 

Notizie da non perdere

Capire l'origine dell'Alzheimer, cercare una cura

30.05.2018 | Ricerche

Dopo un decennio di lavoro, un team guidato dal dott. Gilbert Bernier, ricercatore di Hô...

L'esercizio fisico genera nuovi neuroni cerebrali e migliora la cognizion…

10.09.2018 | Ricerche

Uno studio condotto dal team di ricerca del Massachusetts General Hospital (MGH) ha scop...

Il cammino può invertire l'invecchiamento del cervello?

2.09.2021 | Esperienze & Opinioni

Il cervello è costituito principalmente da due tipi di sostanze: materia grigia e bianca...

Il girovita può predire il rischio di demenza?

6.11.2019 | Ricerche

Il primo studio di coorte su larga scala di questo tipo ha esaminato il legame tra il girovita in...

Ecco perché alcune persone con marcatori cerebrali di Alzheimer non hanno deme…

17.08.2018 | Ricerche

Un nuovo studio condotto all'Università del Texas di Galveston ha scoperto perché alcune...

La scoperta del punto di svolta nell'Alzheimer può migliorare i test di n…

20.05.2022 | Ricerche

 Intervista al neurologo William Seeley della Università della California di San Francisco

...

Il Protocollo Bredesen: si può invertire la perdita di memoria dell'Alzhe…

16.06.2016 | Annunci & info

I risultati della risonanza magnetica quantitativa e i test neuropsicologici hanno dimostrato dei...

L'Alzheimer è composto da quattro sottotipi distinti

4.05.2021 | Ricerche

Il morbo di Alzheimer (MA) è caratterizzato dall'accumulo anomale e dalla diffusione del...

Il 'Big Bang' dell'Alzheimer: focus sulla tau mortale che cambi…

11.07.2018 | Ricerche

Degli scienziati hanno scoperto un "Big Bang" del morbo di Alzheimer (MA) - il punto pre...

'Scioccante': dopo un danno, i neuroni si auto-riparano ripartendo d…

17.04.2020 | Ricerche

Quando le cellule cerebrali adulte sono ferite, ritornano ad uno stato embrionale, secon...

Chiarito il meccanismo che porta all'Alzheimer e come fermarlo

30.08.2017 | Ricerche

Nel cervello delle persone con Alzheimer ci sono depositi anomali di proteine ​​amiloide-beta e ​...

Lavati i denti, posticipa l'Alzheimer: legame diretto tra gengivite e mal…

4.06.2019 | Ricerche

Dei ricercatori hanno stabilito che la malattia gengivale (gengivite) ha un ruolo decisi...

I ricordi perduti potrebbero essere ripristinati: speranza per l'Alzheime…

21.12.2014 | Ricerche

Una nuova ricerca effettuata alla University of California di ...

Sintomi visivi bizzarri potrebbero essere segni rivelatori dell'Alzheimer…

1.02.2024 | Ricerche

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

Trovato legame tra amiloide-beta e tau: è ora possibile una cura per l'Al…

27.04.2015 | Ricerche

Dei ricercatori hanno assodato come sono collegate delle proteine che hanno un ruolo chiave nell...

Per capire l'Alzheimer, ricercatori di Yale si rivolgono alla guaina di m…

4.07.2025 | Ricerche

L'interruzione degli assoni, la parte simile a una coda nelle cellule nervose che trasme...

Stimolazione dell'onda cerebrale può migliorare i sintomi di Alzheimer

15.03.2019 | Ricerche

Esponendo i topi a una combinazione unica di luce e suono, i neuroscienziati del Massach...

Orienteering: un modo per addestrare il cervello e contrastare il declino cogn…

27.01.2023 | Ricerche

Lo sport dell'orienteering (orientamento), che attinge dall'atletica, dalle capacità di ...

Scoperto nuovo colpevole del declino cognitivo nell'Alzheimer

7.02.2019 | Ricerche

È noto da tempo che i pazienti con morbo di Alzheimer (MA) hanno anomalie nella vasta re...

Sciogliere il Nodo Gordiano: nuove speranze nella lotta alle neurodegenerazion…

28.03.2019 | Ricerche

Con un grande passo avanti verso la ricerca di un trattamento efficace per le malattie n...

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

Seguici su

 
enfrdeites

We use cookies

We use cookies on our website. Some of them are essential for the operation of the site, while others help us to improve this site and the user experience (tracking cookies). You can decide for yourself whether you want to allow cookies or not. Please note that if you reject them, you may not be able to use all the functionalities of the site.