Una proteina chiave per lo sviluppo dei neuroni

Una serie di cammini di segnalazione paralleli controlla la crescita dei dendriti: ciò spiega perché essi si formino anche senza Nedd4-1, sebbene in numero inferiore e più corti
Per ricevere segnali dalle altre cellule, i neuroni formano complesse estensioni denominate dendriti, che forniscono loro la caratteristica forma “a radice”. Nel cervello umano, la crescita dei dendriti ha luogo principalmente durante l’ultima parte della fase embrionale e nello sviluppo infantile.

Durante tale fase, i dendriti dei 100 miliardi di neuroni formano una rete che raggiunge una lunghezza complessiva di molte centinaia di chilometri, formando una rete estremamente complessa che permette di controllare tutte le funzioni del corpo, dalla respirazione ai processi di apprendimento.

La direzione e la velocità di crescita dei dendriti deve perciò essere accuratamente controllata da un enorme numero di segnali che influenzano in primo luogo la struttura del citoscheletro, che all’interno di essi è responsabile della loro forma ed estensione.

Una ricerca guidata da Hiroshi Kawabe, ricercatore del Max-Planck-Institut per la medicina sperimentale di Göttingen, in Germania, ha ora scoperto esattamente in che modo la crescita del citoscheletro è controllata nel corso dello sviluppo dendritico.

Utilizzando un ceppo di topi geneticamente modificati, ha individuato l’enzima Nedd4-1, già noto per il suo ruolo cruciale nella degradazione dei componenti proteici all’interno delle cellule grazie alla combinazione di un’altra proteina chiamata ubiquitina: la cellula è infatti in grado di identificare le molecole ubiquitinate come molecole di scarto e di degradarle.

In alcuni casi, tuttavia, tale processo non porta alla degradazione della proteina ma ne muta semplicemente la funzione.

Hiroshi Kawabe e colleghi, che firmano in proposito un articolo sulla rivista Neuron, hanno ora mostrato che l’enzima Nedd4-1 ubiquitina una proteina di segnalazione chiamata Rap2, e previene con ciò la degradazione del citoscheletro e il collasso dei dendriti.

“Finché la Nedd4-1 è attiva, i dendriti possono crescere normalmente”, ha spiegato Kawabe. “In loro assenza, viceversa, la crescita dei dendriti subisce un arresto e la parte già formata collassa, con gravi conseguenze per il cervello; probabilmente esiste una serie di cammini di segnalazione paralleli che ne controllano la crescita. Ciò spiega perché le cellule nervose formino dendriti anche senza Nedd4-1, sebbene in numero inferiore e significativamente più corti”.