Il ruolo dei microdomini gliali nel consolidamento della memoria

Il potenziamento a lungo termine (LTP) della trasmissione sinaptica richiede un meccanismo molecolare che converte la stimolazione neuronale breve in segnalazione biochimica persistente (memoria molecolare) per mantenere i cambiamenti nella struttura e nella funzione sinaptica.
Nel presente studio ci siamo allontanati dai neuroni e abbiamo descritto per la prima volta che i microdomini gliali sono compartimenti sinaptici per una “memoria molecolare”. Abbiamo analizzato il meccanismo alla base della conversione dal precursore proBDNF (inizialmente internalizzato nella glia peri-sinaptica), in due prodotti attivi quali il pro-dominio (BDNFpro) e il BDNF maturo (mBDNF) per il recycling sinaptico. La cooperazione tra BDNFpro e mBDNF rafforza il legame con TrkB tramite meccanismi molecolari adattivi che facilitano il mantenimento dell’LTP.
Proponiamo un concetto di meccanismo di commutazione da uno stato inattivo a uno multifunzionale: “funzionalizzazione molecolare”. Mettiamo così in evidenza la presenza di un meccanismo di rafforzamento per un segnale post-sinaptica persistente, poiché è necessario che esista una “memoria molecolare” che mantenga l’LTP e consolidi la memoria.

Collaboratori: Dr. Marco Canossa (University of Trento)
Dr.ssa Beatrice Vignoli (University of Trento)

Le immagini 3D-SIM rappresentano un astrocita trasfettato con GFP in fette stimolate con TBS (10 min) da topi di controllo. Gli inserti mostrano un ingrandimento di 6 volte dell’estremità gliali che esprimono la co-localizzazione proBDNF / GFP. Il segnale di co-localizzazione nella parte metà sinistra (superiore) o metà destra (inferiore) del corpo cellulare viene mostrato in immagini con ingrandimento 2x. La barra della scala rappresenta 10 μm.