Così è fatta una sinapsi

Grazie all’utilizzo di un grandissimo range di tecniche di imaging, Benjamin Wilhelm e i suoi colleghi della Universitat Erfurt sono riusciti a realizzare per la prima volta un accuratissimo modello tridimensionale di una sinapsi del cervello di un ratto, presentato in uno studio su Science.

Il nuovo modello, basato su più di 300 mila proteine estremamente dettagliate, fa luce sui meccanismi interni di funzionamento dei neuroni, illustrando cosa succede quando essi inviano impulsi elettrici ad altri neuroni, tramite un processo chiamato riciclo delle vescicole sinaptiche, piccoli organi sub-cellulari che immagazzinano, trasportano e rilasciano i neutrasmettitori. Nel processo, un supplemento di membrana di questi componenti delle sinapsi viene fuso, recuperato e riportato nel citoplasma della terminazione nervosa, per la formazione di nuove vescicole.

Durante lo studio, Wilhelm e i suoi colleghi hanno rimosso delle sinapsi isolate dal cervello di alcuni ratti adulti e hanno studiato con attenzione i dettagli (a livello proteico) del processo in cui le vescicole sinaptiche sono distrutte e ricostruite. Per fare questo, gli scienziati sono ricorsi al western blot, una tecnica biochimica che permette di identificare una determinata proteina in una miscela, e la spettrometria di massa, che fornisce l’abbondanza di una determinata sostanza in un composto: in questo modo essi sono riusciti a determinare il numero di proteine coinvolte. In seguito i ricercatori hanno utilizzato un microscopio elettronico per stimarne posizione e forma, e un microscopio a fluorescenza per localizzarle con più precisione.

Il modello tridimensionale della sinapsi realizzato dal team è risultato essere estremamente accurato e verrà utilizzato in futuro per ulteriori studi sul funzionamento delle sinapsi e dei neutrasmettitori nel cervello, e quindi del sistema nervoso.

Riferimenti: Science doi: 10.1126/science.1252884

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