Il ruolo di alcuni gruppi di proteine sulla superficie delle cellule cerebrali nell’ippocampo ha lasciato perplessi a lungo gli scienziati e questo mistero potrebbe essere stato finalmente risolto. Le interruzioni in questi cluster possono causare gravi problemi neurologici e un nuovo studio pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences suggerisce che questi cluster sono hotspot di segnalazione del calcio che sono vitali nell’attivazione dell’espressione genica.
Questi gruppi di proteine sono come grandi canali ionici che consentono agli atomi carichi di entrare nelle cellule. Gli scambi di questi ioni sono uno dei principali modi in cui le cellule, come i neuroni, comunicano tra loro. “Conosciamo da molto tempo la funzione di altri tipi di cluster di canali ionici, ad esempio quelli alle sinapsi. Ma non era noto alcun ruolo per queste strutture molto più grandi nel corpo cellulare nella fisiologia dei neuroni“, rivela il fisiologo dell’Università della California James Trimmer, uno degli autori dello studio.
Attraverso esperimenti sui neuroni dei roditori, il team di scienziati ha separato i canali del potassio e del calcio che hanno parti di proteine che li collegano. Erano già stati in grado di rilevare più canali in questi gruppi proteici, alcuni che consentivano solo ioni potassio e altri solo ioni calcio.
Il team ha inondato i neuroni con i frammenti del canale del potassio a cui i canali del calcio si erano attaccati prima di cadere dai grumi delle membrane cellulari. È così che è stato interrotto il collegamento tra i segnali cellulari elettrici e l’espressione genica, un processo fondamentale per il normale funzionamento del cervello e per l’apprendimento e la conservazione dei ricordi. “Esistono molti diversi canali del calcio, ma il tipo specifico di canale del calcio trovato in questi cluster è necessario per convertire i cambiamenti nell’attività elettrica in cambiamenti nell’espressione genica“, spiega Trimmer.
Questi cluster di neuroni sono anche “altamente conservati“, cioè sono rimasti poco alterati con i processi evolutivi, il che dimostra già la loro importanza. Fino a 100 cluster possono essere stipati in una singola cella. “Stiamo appena iniziando a capire l’importanza di questa segnalazione, ma questi nuovi risultati potrebbero fornire informazioni che possono plasmare ulteriori ricerche sul suo ruolo nella funzione cerebrale e forse nello sviluppo di nuove forme di terapia“, conclude l’autore.
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