Circuito settale
nel controllo anticipatorio della sete
ROBERTO COLONNA
NOTE E
NOTIZIE - Anno XXII – 04 ottobre 2025.
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]
Nella neurofisiologia
classica le basi neurali della sete facevano parte del grande capitolo
del controllo omeostatico prevalentemente ipotalamico del comportamento
istintivo. La ricerca ha contribuito progressivamente a delineare un quadro
funzionale entro cui il comportamento spontaneo di assunzione di liquidi da
parte di un animale obbedisce a due diversi ordini di criteri biologici: 1) soddisfazione
anticipatoria della sete, consistente in un rapido aggiustamento
funzionale che ha luogo prima che si verifichi una qualsiasi
variazione dell’osmolarità plasmatica 2) soddisfazione omeostatica della
sete, consistente nel desiderio di assumere liquidi direttamente prodotto
da variazioni dell’osmolarità del sangue.
Sia i segnali omeostatici
sia i segnali anticipatori sono veicolati all’organo subfornicale,
una delle strutture presenti nelle aree nude dell’encefalo – ossia prive di
barriera ematoencefalica (BEE) – che svolge il suo ruolo fondamentale nella
regolazione “momento per momento” del volume del liquido extracellulare nell’animale.
Le vie nervose che trasportano all’organo subfornicale i segnali
periferici codificanti l’informazione necessaria a generare il comportamento di
ricerca e assunzione di acqua prima che si abbiano cambiamenti di composizione
molecolare o densità plasmatica, si conoscono solo in parte, e la loro indagine
è oggetto di ricerca di vari gruppi in tutto il mondo.
Lingyu Xu e numerosi colleghi coordinati da Zhaong Chen hanno identificato un nuovo circuito ad azione bottom-up,
che parte dalla porzione mediale del setto e raggiunge l’organo subfornicale.
Si tratta di un piccolo sistema di fibre in grado di prevenire l’iponatriemia.
(Xu L. et
al., A bottom-up septal inhibitory circuit mediates anticipatory control of
drinking. Nature Neuroscience – Epub ahead of print doi: 10.1038/s41593-025, 2025).
La
provenienza degli autori è
la seguente: Zhejiang Key Laboratory of
Neuropsychopharmacology, School of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang Chinese
Medical University, Hangzhou (Cina); Institute of Pharmacology and Toxicology,
College of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University, Hangzhou (Cina); Department
of Surgery, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore,
Singapore (Singapore).
L’organo subfornicale
è una struttura specializzata dell’ipotalamo posta appena dietro il forame di
Monro e costituita da un plesso di capillari fenestrati e una rete di fibre
nervose e cellule della glia, rivestite da elementi ependimali piatti. Invia
fibre all’ipotalamo e all’organo vascoloso, un’altra struttura simile
contenuta nella lamina terminale, che riceve afferenze dal locus coeruleus,
oltre che dall’ipotalamo, invia fibre ai nuclei preottico mediano e sopraottico, e contribuisce con l’organo subfornicale alla
regolazione dell’equilibrio idrico e della sete. Per il lettore non specialista
dell’argomento ricordiamo che queste due formazioni sono incluse fra gli organi
circumventricolari, di cui tracciamo di seguito un
sintetico profilo.
I cosiddetti “organi circumventricolari”, che includono formazioni tradizionalmente
descritte con altre strutture anatomiche, sono costituiti da aggregati di cellule
specializzate siti in sedi periventricolari paramediane in corrispondenza di aree nude, ossia di interruzioni
della barriera emato-encefalica (BEE), i cui elementi cellulari sono qui
sostituiti dai taniciti, ossia cellule
ependimali modificate come chemocettori, che contribuiscono alla produzione del
fluido cefalo-rachidiano e concorrono all’endocitosi di molecole utili per glia
e neuroni. Si descrivono in genere sette organi circumventricolari
interni all’encefalo ma non limitati dalla barriera ematoencefalica: organo
subfornicale, organo vascoloso della lamina terminale (o cresta sopraottica), neuroipofisi, eminenza mediana,
epifisi (o ghiandola pineale), organo subcommissurale
e area postrema, detta in passato “centro del vomito” per la sua
funzione prevalente[1].
Come si è detto più sopra,
il comportamento di assunzione di liquidi da parte degli animali in condizione
di vita naturale è generato dalla necessità di soddisfazione omeostatica della
sete, prodotta da cambiamenti dell’osmolarità plasmatica, e soddisfazione
anticipatoria della sete, che precede le variazioni di osmolarità del
sangue. Le vie nervose che mediano la funzione anticipatoria, portando
informazioni periferiche all’organo subfornicale, sono state indagate
dal Lingyu Xu, Zhaong Chen e colleghi.
I ricercatori hanno scoperto
una via inibitoria che va dal setto mediale (MS, da medial septum) all’organo
subfornicale.
Nella formazione MS una
popolazione di neuroni inibitori GABAergici, cioè rilascianti l’acido γ-aminobutirrico,
ossia il neurotrasmettitore inibitorio principale dell’encefalo, codificano
segnali di soddisfazione (sazietà) di acqua, integrando stimoli provenienti
dalla cavità orale e tracciando i segnali gastrointestinali. Questi neuroni
GABAergici ricevono informazione dal nucleo parabranchiale e formano relais
con una sottoclasse di cellule nervose dell’organo subfornicale (SFO): neuroni
SFOCaMKII. In tal modo formano una via bottom-up,
originata in MS e diretta a SFO, che previene l’iper-idratazione.
La perturbazione funzionale
sufficiente a compromettere la funzione di questo circuito porta l’animale ad
assumere una quantità eccessiva di acqua, fino al determinarsi di uno stato di carenza
plasmatica di sodio o iponatriemia.
L’insieme dei dati sperimentali
ottenuti da Lingyu Xu e
colleghi, per il cui dettaglio si rinvia alla lettura integrale del testo del
lavoro originale, ha rivelato l’esistenza di una via nervosa settale che
integra livelli multipli di segnali pre-sistemici, al fine di contribuire
mediante un’azione inibitoria che previene l’eccesso di acqua alla regolazione
fine del comportamento di assunzione di liquidi.
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”).
Roberto Colonna
BM&L-04 ottobre 2025
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organizzazione scientifica e culturale non-profit.
[1] Fa parte del complesso del
nucleo dorsale del vago, insieme con il nucleo motore dorsale del vago e il
nucleo del tratto solitario.