Un esame su larga scala della composizione proteica delle spine dendritiche

Un esame su larga scala della composizione proteica delle spine dendritiche

Spine dendritiche, piccoli affioramenti vellutati derivanti dal dendrite di una cellula mentale, aiutano a trasferire i segnali elettrici alle cellule nervose. Queste spine possono avere una selezione di varie forme, che vanno dal presunto "tozzo" a "simile a un fungo".

Si è scoperto che le spine dei funghi sono di fondamentale importanza per il funzionamento della mente umana negli anni dell'età adulta. Spine tozze, d'altra parte, si pensa che scompaiono lentamente mentre la mente si sviluppa e si stabilizza.

Negli anni precedenti, numerosi neuroscienziati hanno effettivamente verificato le caratteristiche e la struttura delle spine dendritiche. Tuttavia, la distinta composizione proteica dei vari tipi di spine rimane non identificata.

I ricercatori dell'University Medical Center Göttingen in Germania hanno recentemente portato a termine una ricerca incentrata sul controllo della composizione delle spine dendritiche postsinaptiche nella mente umana. Il loro documento, pubblicato in Nature Neuroscience, può aiutare a descrivere precedenti monitoraggi speculativi che dettagliano i modelli di feedback di varie spine dendritiche.

“La maggior parte dei neuroscienziati comprende che le sinapsi hanno la funzione di trasmettere informazioni da un neurone all'altro”, ha detto a Medical Xpress Silvio Rizzoli, uno degli scienziati che ha realizzato la ricerca “La funzione delle sinapsi si basa su molti tipi di proteine ​​che devono funzionare in sincronia. Il problema è che nessuno sa quante di queste proteine ​​ci sono nella sinapsi e come lavorano insieme».

Rizzoli e i suoi collaboratori si erano inizialmente proposti di dare un'occhiata alla composizione proteica delle pre-sinapsi (le sinapsi componenti derivanti dal trasferimento di cellule nervose) e hanno offerto la loro guida a un documento pubblicato inScienza Nella loro ricerca attuale inclusa in Nature Neuroscience, d'altro canto, hanno esaminato la composizione proteica delle post-sinapsi (la componente delle sinapsi che si avvicinano a ricevere le cellule nervose).

Un esame su larga scala della composizione proteica delle spine dendritiche

L'obiettivo totale del loro studio era quello di ottenere una comprensione misurabile della presunta attrezzatura sinaptica, invece di quella qualitativa acquisita da vari altri lavori. In altre parole, gli scienziati volevano capire il numero di vari tipi di proteine ​​sane che rimangono nelle spine dendritiche (o post-sinapsi), invece di riconoscere semplicemente di cosa sono fatte.

“Nel nostro articolo, adottiamo un approccio integrativo, utilizzando neuroni in coltura, analizzando i numeri di copie proteiche per neurone mediante biochimica quantitativa e spettrometria di massa, quindi determinando i numeri di copie per sinapsi utilizzando l'imaging a epifluorescenza convenzionale e infine analizzando le posizioni delle proteine ​​utilizzando il risoluzione STED microscopia”, ha descritto Rizzoli. "La morfologia 3D delle sinapsi è stata analizzata utilizzando la microscopia elettronica e, infine, tutti questi elementi sono stati messi insieme mediante la modellazione".

Precedenti studi di ricerca sulle neuroscienze pensavano che la composizione e l'architettura di sinapsi piccole, tozze ea breve termine e sinapsi grandi, irreversibili, simili a funghi sarebbero state sicuramente diverse. È interessante notare, tuttavia, che le valutazioni effettuate da Rizzoli e dai suoi colleghi hanno rivelato che le sinapsi tozze e simili a funghi hanno una società sostanzialmente simile, con numeri di duplicati di proteine ​​standard comparabili e aree geografiche.

Una migliore valutazione della connessione di ciascuna proteina alla massa di spessore postsinaptico, ha raccomandato che le spine a forma di fungo avessero una resistenza sinaptica più elevata. In altre parole, le spine dendritiche tozze sembravano molto meno propense a rispondere adeguatamente alle modifiche vibranti nella trasmissione sinaptica rispetto alle spine a forma di fungo.

Le ricerche raccolte da questo gruppo di scienziati possono avere numerose ramificazioni cruciali. Per le circostanze, possono parzialmente descrivere perché le spine dendritiche tozze sono a breve termine e scompaiono lentamente come stabilito dalla mente umana, mentre le spine a forma di fungo sono irreversibili e svolgono un compito essenziale nel funzionamento della mente adulta .

"Stiamo lavorando su un modello di composizione proteica simile per una cellula intera (neurone)", ha affermato Rizzoli.