MDGA come regolatrici dello sviluppo
sinaptico e nella patologia
ROBERTO COLONNA
NOTE E NOTIZIE - Anno XVI – 11
maggio 2019.
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]
Nello sviluppo del sistema nervoso,
la formazione di complessi di proteine presso le sinapsi è un processo di
importanza critica che ha dirette implicazioni per la fisiologia cerebrale e il
comportamento animale. Si è scoperto di recente che le proteine MDGA (membrane-associated
mucin domain-containing glycosylphosphatidylinositol anchor proteins)
regolano lo sviluppo sinaptico e la trasmissione mediante la soppressione della
formazione dei complessi trans-sinaptici neurexine-neuroligine.
Wang e colleghi propongono, in un loro studio sul
ruolo di queste proteine, una rassegna dei risultati più rilevanti ottenuti di
recente.
(Wang R. et al., A negative regulator of synaptic
development: MDGA and its links to neurodevelopmental disorders. World
Journal of Pediatrics - Epub ahead of print doi: 10.1007/s12519-019-00253-3, 2019).
La provenienza degli autori è la seguente: Children’s
Hospital, Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou (Cina);
Department of Clinical Medicine, Zhejiang University City College, Hangzhou (Cina).
Jonathan Elegheert
e colleghi, sviluppando da tempo ricerche nel campo delle proteine della
superficie cellulare che organizzano le sinapsi, sulla base di studi del Premio
Nobel Thomas Südhof e di numerosi altri autori, fra
cui Siddiqui e Craig, hanno condotto un lavoro,
pubblicato su Neuron
due anni or sono, sui meccanismi strutturali della modulazione della
segnalazione sinaptica neuroligine-neurexine (NL-NRX)
da parte delle proteine MDGA[1].
I complessi NL-NRX sono degli
organizzatori sinaptici di fondamentale importanza nel sistema nervoso
centrale; infatti, un preciso controllo spaziale e temporale da parte della
loro segnalazione ha un ruolo cruciale nel bilanciare la neurotrasmissione
eccitatoria e inibitoria, mentre le perturbazioni sono associate a disturbi neuroevolutivi (autismo) e psichiatrici (schizofrenia).
Jonathan Elegheert e colleghi hanno per primi
documentato un meccanismo di interazione tra MDGA e membri della famiglia delle
NL, proponendolo come processo di regolazione della segnalazione NL-NRX esteso
a tutto il cervello.
In breve, come si è già detto nelle
righe introduttive, recenti evidenze sperimentali hanno riconosciuto alle
molecole polipeptidiche membrane-associated mucin domain-containing glycosylphosphatidylinositol
anchor proteins o MDGA un compito di regolazione
nello sviluppo delle giunzioni sinaptiche e un’azione da equilibratrici della
neurotrasmissione fra cellule nervose del sistema nervoso centrale in corso di
sviluppo, mediante la soppressione della costituzione di complessi
trans-sinaptici NL-NRX.
Le proteine MDGA intervengono poi
nella regolazione della migrazione dei neuroni e dell’accrescimento assonico.
Nel contesto del loro ruolo fisiologico, Wang e
colleghi hanno esaminato la potenziale associazione con l’eziologia di alcuni
disturbi neuroevolutivi. In questa rassegna
presentano nel dettaglio l’espressione genica e la struttura proteica delle
MDGA e discutono i recenti progressi nella comprensione del ruolo
neurobiologico di queste molecole, al fine di esplorarne le potenzialità come
bersaglio terapeutico.
In estrema sintesi, gli studi
recenti indicano che le proteine MDGA svolgono un ruolo cruciale nella
migrazione neuronica, nella guida dell’accrescimento degli assoni e nello
sviluppo delle sinapsi, tanto quanto nella regolazione dell’eccitazione
cerebrale e nell’equilibrio inibitorio.
L’autore della nota ringrazia
la dottoressa Isabella Floriani per la correzione
della bozza e invita alla
lettura delle numerose recensioni di argomento connesso che appaiono
nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella
pagina “CERCA”).
Roberto Colonna
BM&L-11 maggio 2019
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scientifica e culturale non-profit.
[1] Elegheert J., et al., Structural Mechanism
for Modulation of Synaptic Neuroligin-Neurexin Signaling by MDGA Proteins. Neuron 96 (1): 242, September 27, 2017.