Le cellule di muscoli e cervello potrebbero avere molto più in comune di quanto si credesse: ora
sappiamo che condividono una struttura subcellulare.
10 marzo 2025 – Elisabetta Intini
Gli scienziati e i pensatori che nel tempo hanno paragonato il cervello a un muscolo che va allenato
non sono poi andati così lontani dal vero. In base a una ricerca pubblicata su Cell, le cellule
cerebrali potrebbero condividere con quelle dei muscoli una struttura interna alla cellula che
facilita la trasmissione dei segnali. E che, se ai muscoli serve per contrarsi, ai neuroni è utile
per favorire il passaggio di impulsi su lunghe distanze, con un tipo di comunicazione che consolida
l’apprendimento e la memoria.
DENTRO LA CELLULA. La scintilla iniziale che ha aperto la strada alla scoperta è avvenuta quando un
gruppo di scienziati del Janelia Research Campus, un ente di ricerca in neuroscienze dell’Howard
Hughes Medical Institute in Virginia (USA), ha studiato con strumenti ad alta risoluzione le
molecole presenti sulla superficie del reticolo endoplasmatico dei neuroni di mammiferi. Il reticolo
endoplasmatico è una rete di membrane – un labirinto di pieghe, anse e sacche appiattite chiamate
cisterne – che si estende nel citoplasma cellulare, il volume contenuto all’interno della cellula.
UNA CERTA SOMIGLIANZA. All’interno del reticolo endoplasmatico, il team ha notato una struttura
subcellulare osservata prima di allora soltanto nelle cellule dei muscoli: una sorta di schema
ripetuto a forma di scala visibile nel reticolo endoplasmatico dei dendriti, le strutture a forma di
ramo che trasportano i segnali nervosi fino al corpo centrale (soma) dei neuroni. La medesima
struttura è stata osservata, grazie alla microscopia elettronica 3D, nei neuroni del cervello di una
mosca. Ma a che cosa serve?
CONTRAZIONE PER I MUSCOLI, TRASMISSIONE PER I NEURONI. Poiché nel campo della fisiologia cellulare,
«la struttura è funzione», come puntualizza Jennifer Lippincott-Schwartz, autrice senior dello
studio, gli scienziati hanno studiato la stessa struttura subcellulare nelle cellule di tessuto
muscolare, dove questa specie di “schema” molecolare si dispone sui punti di contatto tra il
reticolo endoplasmatico e la membrana esterna della cellula. In questa posizione, questa sorta di
rete di molecole controlla il rilascio di ioni di calcio nei siti di contatto tra cellule muscolari,
di fatto permettendo la contrazione muscolare.
Nei neuroni, la trasmissione di segnali di calcio serve invece per comunicare: gli scienziati
sospettano che la struttura subcellulare scoperta lungo i dendriti agisca, nei “punti di contatto”,
come una rete di ripetitori di segnale, che aiutano a ricevere il segnale nervoso, ad amplificarlo
localmente e propagarlo su lunghe distanze. Un processo che può spiegare in che modo i segnali
cellulari viaggino su lunghe distanze e vengano poi elaborati dal cervello.
SE IL MECCANISMO SI INCEPPA. I risultati aiutano a comprendere meglio i meccanismi con i quali si
rafforzano le connessioni tra neuroni, fornendo la base per stratificare l’apprendimento e costruire
i ricordi. Malfunzionamenti di questo processo potrebbero contribuire a malattie che compromettono
la memoria, come l’Alzheimer.
www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01345-X
da focus.it
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