Come il condroitinsolfato perineurale agisce sui neuroni ippocampali
NICOLE CARDON
NOTE
E NOTIZIE - Anno XI – 20 aprile 2013.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli
oggetti di studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Il condroitin solfato è uno dei componenti principali della matrice extracellulare e della rete perineurale (ECM/PNN, da extracellular matrix e perineural network), e i proteoglicani più abbondanti nella ECM sono proprio quelli contenenti condroitin solfato. Per effetto dei processi di degradazione dei proteoglicani della ECM si produce una frazione rilevante di condroitin solfato libero che, secondo quanto ipotizzato da vari ricercatori, potrebbe avere un ruolo nella fisiologia sinaptica.
Marcos Maroto
e colleghi hanno presentato evidenze a sostegno dell’ipotesi che il condroitin
solfato possa giocare un ruolo funzionale rilevante nella regolazione della
neurotrasmissione ippocampale e della plasticità sinaptica (Maroto M., et al. Chondroitin sulfate, a major component of the
perineuronal net, elicits inward currents, cell depolarization, and calcium transients
by acting on AMPA and kainate receptors of hippocampal neurons. Journal of Neurochemistry 125 (2),
205-213, 2013).
La provenienza degli autori è la seguente: Istituto Teofilo Hernando, Facoltà di Medicina, Università Autonoma di Madrid (Spagna); Dipartimento di Farmacologia e Terapeutica, Facoltà di Medicina, Università Autonoma di Madrid (Spagna); Pre-Clinical R&D Area, Pharmascience Division, Bioiberica, Barcelona (Spagna); Istituto di Ricerca Sanitaria, Servizio di Farmacologia Clinica, Policlinico Universitario “de la Princesa” Facoltà di Medicina, Università Autonoma di Madrid (Spagna).
Il condroitin solfato o solfato di condroitina è un glicosaminoglicano[1] solfato, costituito da due molecole alternate, l’N-acetil-galattosammina (aminosaccaride) e l’acido glicuronico[2] (monosaccaride acido), che formano una catena di lunghezza variabile, che può contenere oltre 100 unità, a ciascuna delle quali possono essere legate molecole di fosfato in quantità variabili. È comunemente associato a proteine a formare proteoglicani. Il condroitin solfato[3] è un importante componente strutturale della cartilagine, e si ritiene sia responsabile di gran parte della sua straordinaria resistenza alla compressione. Nella matrice extracellulare del cervello, i proteoglicani quantitativamente più rappresentati sono quelli contenenti condroitin solfato.
I ricercatori hanno allestito colture di neuroni ippocampali prelevati da cervello di ratto e, mediante la tecnica del clamping, hanno indagato i possibili effetti del condroitin solfato sull’attività neuronica in termini di variazioni di voltaggio e correnti.
La prima evidenza di notevole rilievo, è stata la documentazione dell’induzione da parte del condroitinsolfato di una corrente diretta dall’esterno verso l’interno della cellula (ICS, da inward), Na+-dipendente e interessante tutto il neurone. Tale flusso ionico produceva una depolarizzazione straordinariamente intensa e un innalzamento transitorio della concentrazione di calcio citosolico ([Ca2+]c). Questi effetti, simili a quelli elicitati dalla stimolazione dei recettori glutammatergici AMPA e kainato, erano completamente bloccati da NBQX e CNQX, e parzialmente bloccati da GYKI; ma non subivano variazioni ad opera di MK801 e D-APV. Inoltre, le correnti ICS ed AMPA erano potenziate dalla ciclotiazide, un modulatore allosterico positivo dei recettori AMPA.
Poiché ai proteoglicani contenenti condroitinsolfato sono stati attribuiti ruoli Ca2+-dipendenti, come lo sviluppo delle reti neuroniche, la ricerca da parte dell’assone della via da seguire per formare le sinapsi secondo il piano di sviluppo, la plasticità e la rigenerazione dopo il danno del sistema nervoso centrale, Maroto e colleghi suggeriscono che l’azione svolta dal condroitin solfato prodotto dalla degradazione della ECM potrebbe contribuire alla mediazione di questi effetti mediante l’interazione con i recettori glutammatergici AMPA e kainato.
L’autrice ringrazia la dottoressa
Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle
numerose recensioni di lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e
Notizie” (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).
[1] I glicosamminoglicani, in passato detti anche mucopolisaccaridi, sono eteropolimeri costituiti da lunghe catene non ramificate di unità di-molecolari ripetute, in cui si alternano un aminosaccaride (così detto per la presenza, in una molecola monosaccaridica, di un gruppo aminico al posto di un gruppo –OH) e un monosaccaride generalmente acido (contenente uno o più gruppi carbossilici e/o solfati, e quindi cariche negative). Altri glicosaminoglicani sono il dermatan solfato, il cheratan solfato, l’eparina, l’eparan solfato e l’acido ialuronico (l’unico non solfato).
[2] L’acido glicuronico è epimerizzato in acido L-idurnico nel dermatan solfato, che un tempo era considerato una forma di condroitin solfato e definito condroitin solfato B.
[3] I principali tipi di condroitinsolfato sono distinti, in base al sito di solfatazione, in A, C, D ed E.