Ricerche

L'esposizione al piombo semina il terrore nel cervello, con conseguenze che vanno da un più basso quoziente d'intelligenza alla potenziale riduzione dell'apprendimento. Ma il meccanismo preciso per cui il piombo altera le cellule nervose del cervello è in gran parte rimasto sconosciuto.

Una nuova ricerca condotta da Tomás R. Guilarte, PhD, presidente di Environmental Health Sciences, e dalla ricercatrice post-dottorato Kirstie H. Stansfield, PhD, ha utilizzato la potente microscopia a fluorescenza e altre tecniche avanzate per tracciare accuratamente i vari modi in cui il piombo infligge il danno.

Si sono concentrati sui percorsi di segnalazione coinvolti nella produzione di fattore neurotropico derivato dal cervello (BDNF), una sostanza chimica critica per la creazione di nuove sinapsi nell'ippocampo, centro del cervello della memoria e dell'apprendimento. Lo studio è sulla rivista on-line Toxicological Sciences.

Una nuova ricerca dimostra che il piombo interferisce con la sintesi e la funzione del BDNF, sviando il centro dell'apprendimento del cervello. (Credit: Immagine gentilmente concessa dalla Mailman School of Public Health della Columbia University)

Una volta che il BDNF è prodotto nel nucleo, spiega il dottor Stansfield, viene trasportato come merce in una vescicola simile a un vagone ferroviario lungo un binario chiamato microtubulo verso siti di rilascio nell'assone e nelle spine dendritiche. La navigazione della vescicola è controllata in parte dall'attivazione (fosforilazione) della proteina huntingtina, che, come suggerisce il nome, è stato identificato dalla ricerca sul morbo di Huntington. Osservando l'espressione dell'huntington, i ricercatori hanno scoperto che l'esposizione al piombo, anche in piccole quantità, ostacola o inverte il treno, alterando la fosforilazione di uno specifico aminoacido.

Il rallentamento del trasporto della vescicola BDNF è solo uno di una varietà di modi in cui il piombo ostacola la funzione del BDNF. I ricercatori hanno anche analizzato come il piombo freni la produzione di BDNF nel nucleo della cellula. Un fattore, dicono, può essere una proteina chiamata proteina di legame metil CpG 2 (MeCP2), che è stata collegata alla sindrome di Rett e ai disturbi dello spettro autistico e agisce per "silenziare" la trascrizione del gene  BDNF.

Il documento fornisce il primo modello di lavoro completo sui modi in cui l'esposizione al piombo danneggia lo sviluppo e il funzionamento delle sinapsi. "Il piombo attacca l'aspetto più fondamentale del cervello: le sinapsi. Ma, attraverso la migliore comprensione dei modi numerosi e complessi in cui questo accade, saremo più in grado di sviluppare terapie che migliorano il danno," dice il Dott. Guilarte.

Altri autori dello studio includono Richard J. Pilsner della University of Massachusetts di Amherst; Quan Lu e Robert O. Wright della Harvard School of Public Health. Il finanziamento è arrivato dal National Institute for Environmental Health Sciences.

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Fonte: Materiale della Columbia University's Mailman School of Public Health

Riferimento: KH Stansfield, JR Pilsner, Q. Lu, RO Wright, TR Guilarte. Dysregulation of BDNF-TrkB signaling in developing hippocampal neurons by Pb2 : Implications for an environmental basis of neurodevelopmental disorders. Toxicological Sciences, 2012; DOI: 10.1093/toxsci/kfs090.Pubblicato in ScienceDaily il29 febbraio 2012 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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