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Una finestra nel cervelletto: scoperta la struttura dei recettori chiave della sinapsi. Di Chiara Vergani
Per la prima volta nella storia delle neuroscienze, gli scienziati hanno svelato la struttura molecolare di uno dei componenti più essenziali per il funzionamento del cervelletto: i recettori del glutammato. Questo risultato straordinario è stato ottenuto grazie alla microscopia crioelettronica (cryo-EM), una tecnologia all’avanguardia che ha permesso di osservare con una precisione quasi atomica i dettagli invisibili delle sinapsi cerebellari.
Il cervelletto è spesso associato esclusivamente al controllo del movimento e dell’equilibrio, in realtà è coinvolto anche in numerosi processi cognitivi, inclusi l’apprendimento e la memoria. È proprio in questa parte del cervello che i ricercatori dell’Oregon Health & Science University hanno puntato i loro strumenti, focalizzandosi su un particolare tipo di recettore del glutammato: l’AMPAR permeabile al calcio (CP-AMPAR).
Questi recettori svolgono un ruolo cruciale nella trasmissione sinaptica eccitatoria, ed è emerso che la loro organizzazione spaziale è di una precisione impressionante. Ogni recettore si trova esattamente nel punto in cui può captare al meglio i segnali chimici rilasciati da un neurone vicino, dimostrando che anche la più piccola alterazione nella loro disposizione potrebbe compromettere la comunicazione neuronale.
La ricerca è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature, è frutto di anni di lavoro in laboratorio e rappresenta un passo decisivo verso la comprensione profonda di come le sinapsi – i punti di contatto tra i neuroni – siano costruite a livello molecolare. Gli scienziati hanno identificato le subunità principali che compongono questi recettori (GluA1 e GluA4) e il modo in cui proteine accessorie, come Noelin 1, contribuiscano a stabilizzare la struttura del recettore senza comprometterne la funzione.
Si tratta di una scoperta con grande potenziale terapeutico. Capire come questi recettori sono organizzati apre la porta allo sviluppo di farmaci in grado di ripristinare la funzionalità delle sinapsi danneggiate da traumi o da mutazioni genetiche. In condizioni patologiche come atassie cerebellari, disturbi del movimento, o disfunzioni cognitive, questi recettori potrebbero diventare bersagli cruciali per future terapie di precisione.
A guidare l’innovativa esplorazione nel cervelletto è stato il dottor Eric Gouaux, ricercatore senior presso il Vollum Institute dell’OHSU e membro dell’Howard Hughes Medical Institute. Con il suo team internazionale di scienziati ha posto le basi per una nuova “ingegneria sinaptica”, capace un giorno di riparare i circuiti cerebrali compromessi.
La scoperta è anche un esempio significativo di come la ricerca di base – sostenuta nel tempo con investimenti pubblici e privati – possa arrivare a produrre conoscenza fondamentale per il progresso della medicina. L’utilizzo di tecniche come la crio-EM, fino a pochi anni fa inaccessibili per risoluzioni così elevate, segna un cambiamento di paradigma nello studio del cervello.
Ogni neurone è una stazione di comunicazione complessa, ogni sinapsi un crocevia di segnali. Con questa scoperta gli scienziati hanno aperto una finestra su uno dei meccanismi più raffinati dell’organismo umano, offrendo nuove speranze per il trattamento dei disturbi neurologici e un ulteriore passo nella comprensione di ciò che ci rende capaci di muoverci, pensare, ricordare e imparare.
Scritto da: Marco Naponiello
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