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

Un segnale precoce di Alzheimer potrebbe salvarti la mente

9.01.2018 | Esperienze & Opinioni

L'Alzheimer è una malattia che ruba più dei tuoi ricordi ... ruba la tua capacità di ese...

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...

Scoperta importante sull'Alzheimer: neuroni che inducono rumore 'cop…

11.06.2020 | Ricerche

I neuroni che sono responsabili di nuove esperienze interferiscono con i segnali dei neu...

Flusso del fluido cerebrale può essere manipolato dalla stimolazione sensorial…

11.04.2023 | Ricerche

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

Le cellule immunitarie sono un alleato, non un nemico, nella lotta all'Al…

30.01.2015 | Ricerche

L'amiloide-beta è una proteina appiccicosa che si aggrega e forma picco...

Come una collana di perle: la vera forma e funzionamento dell'assone dei …

30.12.2024 | Ricerche

Con un nuovo studio provocatorio, degli scienziati sfidano un principio fondamentale nel...

Invertita per la prima volta la perdita di memoria associata all'Alzheime…

1.10.2014 | Ricerche

La paziente uno aveva avuto due anni di perdita progressiva di memoria...

Scoperto perché l'APOE4 favorisce l'Alzheimer e come neutralizzarlo

10.04.2018 | Ricerche

Usando cellule di cervello umano, scienziati dei Gladstone Institutes hanno scoperto la ...

Il caregiving non fa male alla salute come si pensava, dice uno studio

11.04.2019 | Ricerche

Per decenni, gli studi nelle riviste di ricerca e la stampa popolare hanno riferito che ...

Tre modi per smettere di preoccuparti

29.07.2020 | Esperienze & Opinioni

Sai di essere una persona apprensiva se ti identifichi con Flounder in La Sirenetta o co...

L'invecchiamento è guidato da geni sbilanciati

21.12.2022 | Ricerche

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

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...

Aumentano le evidenze di origini alternative delle placche di Alzheimer

13.06.2022 | Ricerche

I risultati di uno studio potrebbero spiegare perché i farmaci progettati per rimuovere i depositi d...

Nuova terapia che distrugge i grovigli di tau si dimostra promettente

30.09.2024 | Ricerche

Degli scienziati hanno sviluppato potenziali terapie che rimuovono selettivamente le proteine ​​t...

Molecola 'anticongelante' può impedire all'amiloide di formare …

27.06.2018 | Ricerche

La chiave per migliorare i trattamenti per le lesioni e le malattie cerebrali può essere nelle mo...

Smetti di chiederti se sei un bravo caregiver

3.07.2020 | Esperienze & Opinioni

Amare e prendersi cura di qualcuno con demenza può essere difficile. Forse, è una delle ...

Rete nascosta di enzimi responsabile della perdita di sinapsi nell'Alzhei…

8.12.2020 | Ricerche

Un nuovo studio sul morbo di Alzheimer (MA) eseguito da scienziati dello Scripps Researc...

Marito riferisce un miglioramento 'miracoloso' della moglie con Alzh…

28.09.2018 | Annunci & info

Una donna di Waikato (Nuova Zelanda) potrebbe essere la prima persona al mondo a miglior...

Subiamo un 'lavaggio del cervello' durante il sonno?

4.11.2019 | Ricerche

Una nuova ricerca eseguita alla Boston University suggerisce che questa sera durante il ...

Le donne possono vivere meglio con una dieta migliore

22.07.2022 | Ricerche

Mangiare frutta e verdura di colori più brillanti può aiutare i problemi di salute delle donne.

...

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.