Cellule D2 orchestrano la risposta al segnale oressinico
di rischio
ROBERTO COLONNA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XV – 02 dicembre 2017.
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 è oggetto di
studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
Numerosi studi hanno
dimostrato che l’eccitazione delle cellule nervose rilascianti dopamina D2
presenti nel nucleo accumbens, ossia
la formazione grigia più importante dello striato ventrale, governano azioni di
cruciale importanza per la vita dei mammiferi, fra cui la reazione che porta ad
evitare i rischi riconosciuti grazie ad apprendimento. Non si è invece ancora
compresa l’origine dell’eccitazione dei neuroni D2 e i ruoli di queste cellule
nell’evitare il rischio innato. In particolare, i neuroni ipotalamici che
producono le oressine, dette anche ipocretine, rinforzano la tendenza
innata ad evitare il rischio riconosciuto su base specie-specifica attraverso
microcircuiti non bene definiti. Craig Blomeley,
Celia Garau e Denis Burdakov
hanno descritto un circuito eccitatorio non conosciuto e non ipotizzato in
precedenza.
(Blomeley C., et
al., Accumbal D2 cells orchestrate innate
risk-avoidance according to orexin signals. Nature
Neuroscience – Epub ahead of print doi: 10.1038/s41593-017-0023-y, November
27, 2017).
La provenienza degli autori è
la seguente: The Francis Crick
Institute, London (Regno Unito).
Anche se ormai nei manuali
didattici è inclusa la trattazione di queste molecole, può essere utile
proporre alcune nozioni fondamentali sulle oressine,
perché ancora molti, soprattutto fra i meno giovani, non ne hanno una buona
conoscenza. La scoperta delle ipocretine o oressine rappresenta un ottimo
esempio di come gli studi su modelli animali possano fornire strumenti
eccellenti per acquisire conoscenza sui meccanismi molecolari delle malattie
umane.
Verso la fine degli anni
Novanta gli studi sul controllo della veglia e del sonno portarono alla
scoperta di due peptidi da parte di due gruppi di ricerca indipendenti: il
primo gruppo coniò il nome ipocretine
(hypocretin-1 e hypocretin-2) da “ipotalamo”, sede dei corpi cellulari di
provenienza, e “secretina”, per la similarità della sequenza aminoacidica con quella del peptide intestinale; il secondo
gruppo denominò le molecole oressine
(orexin A e orexin B) dalla parola greca che indica l’appetito alimentare, perché la
sede ipotalamica dei corpi cellulari di provenienza contribuisce alla
regolazione dell’assunzione di cibo e dell’omeostasi energetica. Un aspetto
importante di questa scoperta è stata il condurre in brevissimo tempo a
comprendere che la causa del grave disturbo del sonno noto come narcolessia consiste in un deficit della
trasmissione oressinica[1]. Ora
è noto che la segnalazione legata a questi peptidi partecipa, oltre che alla
regolazione della veglia e del sonno, all’equilibrio energetico, alle reazioni
di allerta, agli effetti della ricompensa e alla coordinazione dell’attività
motoria. I neuroni che sintetizzano oressine, stimati nell’ordine dei 70.000
nell’uomo e dei 3-4000 nel ratto, sono localizzati bilateralmente nella regione
tuberale dell’ipotalamo, che include i nuclei perifornicale, dorsomediale e
laterale. Un aspetto veramente impressionante all’osservazione dei preparati è
la straordinaria estensione delle proiezioni di questo ristretto numero di
neuroni, i cui assoni raggiungono la maggior parte delle regioni cerebrali e praticamente
tutti i livelli del midollo spinale. Come si può facilmente immaginare, tutte
le regioni encefaliche implicate nella promozione dello stato di veglia
ricevono l’impulso oressinico. Le oressine
determinano l’eccitazione dei neuroni post-sinaptici mediante due recettori
accoppiati a proteine G: Hcrt-r1 e Hcrt-r2, detti anche OX1 e OX2. La
distribuzione dei recettori segue naturalmente le proiezioni assoniche che
formano sinapsi con cellule nervose molto diverse fra loro in termini
neurochimici.
Craig Blomeley,
Celia Garau e Denis Burdakov
hanno scoperto un circuito eccitatorio diretto oressina-D2 ed hanno dimostrato
che l’attività dei neuroni dopaminergici D2 del nucleo accumbens è necessaria nel topo per la reazione innata,
dipendente dalla segnalazione delle oressine, che consente di evitare
condizioni di rischio. Questa nuova acquisizione rivela un’insospettata
interazione funzionale fra ipotalamo
e nucleo accumbens per la selezione
dell’azione.
L’autore della nota ringrazia la
dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni di
argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito
(utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
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[1] Nishino S., et al. Hypocretin/orexin and narcolepsy:
New basic and clinical insights. Acta Physiologica 198, 209-222,
2010.