Alcune cellule nervose innescano l'infiammazione di proposito

Le singole cellule nervose del cervello attivano le proteine immunitarie per fissare nella memoria determinati eventi spiacevoli.

La formazione della memoria è associata alla trasformazione delle reti di cellule nervose. Alcune connessioni tra i neuroni si rafforzano, altre nascono e altre ancora scompaiono. Le trasformazioni sono accompagnate da profondi cambiamenti nell'apparato genico e molecolare. Spesso gli scienziati scoprono uno o l'altro gene o sostanza proteica che partecipa alla formazione della memoria e conserva le informazioni. Tuttavia, l'intero meccanismo genetico-molecolare di supporto della memoria rimane per noi un mistero.

Nel loro recente lavoro, gli scienziati hanno descritto un gruppo di cellule nervose situate nell'ippocampo. Il meccanismo di queste strutture è diventato relativamente chiaro: in seguito a specifici danni al DNA, si innescavano processi infiammatori.

I rappresentanti della Scuola di Medicina A. Einstein hanno condotto un esperimento sui roditori: in determinate condizioni, veniva inviata loro una debole scossa elettrica, attivando il meccanismo di memorizzazione degli eventi spiacevoli. Successivamente, se il roditore veniva nuovamente rimesso nella gabbia in cui aveva ricevuto la scossa elettrica, l'animale si bloccava allarmato, manifestando una reazione da stress. Secondo gli scienziati, in alcune cellule nervose dell'ippocampo, dopo l'esposizione allo stress, si forma una reazione infiammatoria, causata da una connessione con l'agente proteico TLR9, o recettori Toll-like.

Questo tipo di recettori appartiene alla classe della protezione immunitaria innata: dimostrano una reazione alle manifestazioni tipiche di grandi gruppi patogeni. In presenza di una minaccia, questi recettori avviano determinati processi all'interno della struttura cellulare e informano le cellule vicine e il sistema immunitario del problema insorto.

Nelle normali cellule nervose dell'ippocampo, i geni della memoria si attivano rapidamente dopo un danno al DNA. La proteina TLR9 è necessaria per garantire che le informazioni necessarie vengano immagazzinate nella memoria: quando questa proteina era disattivata, i roditori non ricordavano una situazione spiacevole per lungo tempo, in particolare lo stress sperimentato in seguito all'esposizione alla corrente elettrica.

Come si attiva TLR9? Il DNA è comparso nel citoplasma delle cellule nervose, racchiuso in speciali bolle di membrana. Il TLR9 attivo ha avviato il processo di riparazione del DNA: contemporaneamente, è comparsa un'intera serie di proteine regolatrici e le particelle di DNA si sono raggruppate nell'organello cellulare, il centrosoma. Pertanto, le particelle di DNA indicanti il danno al genoma, insieme a TLR9 e ad altre sostanze proteiche, hanno avviato il ripristino del DNA nel nucleo cellulare. L'intero processo perseguiva un unico obiettivo: la formazione della memoria a lungo termine.

Nonostante TLR9 sia una proteina immunitaria associata a una risposta infiammatoria, non esiste un processo infiammatorio nel senso pieno del termine: le cellule nervose continuano a funzionare e a esistere normalmente. Vengono utilizzati solo due meccanismi simili, l'immunità e la memoria neurale, che utilizzano lo stesso set molecolare di strumenti. È possibile che vi siano ancora differenze in alcune fasi. Tuttavia, gli scienziati dovranno approfondire questi aspetti in studi futuri.

Dettagli sulla pagina della rivista Nature