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 al

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

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...

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...

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...

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 ...

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...

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...

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 ...

Flusso del fluido cerebrale può essere manipolato dalla stimolazione sensorial…

11.04.2023

Ricercatori della Boston University, negli Stati Uniti, riferiscono che il flusso di liq...

L'impatto del sonno su cognizione, memoria e demenza

2.03.2023

Riduci i disturbi del sonno per aiutare a prevenire il deterioramento del pensiero.

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

27.01.2023

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

Effetti della carenza di colina sulla salute neurologica e dell'intero si…

23.01.2023

Assorbire colina a sufficienza dall'alimentazione è cruciale per proteggere il corpo e il cervello d...

Scoperta ulteriore 'barriera' anatomica che difende e monitora il ce…

11.01.2023

Dalla complessità delle reti neurali, alle funzioni e strutture biologiche di base, il c...

L'invecchiamento è guidato da geni sbilanciati

21.12.2022

Il meccanismo appena scoperto è presente in vari tipi di animali, compresi gli esseri umani.

Goccioline liquide dense come computer cellulari: nuova teoria sulla causa del…

22.09.2022

Un campo emergente è capire come gruppi di molecole si condensano insieme all'interno de...

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

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.