Molecola del Mese di David S. Goodsell Trad. di Mauro Tonellato

Neurotrofine

Indice 2005

Neurotrofine
Il nostro cervello è formato da 85 miliardi di neuroni interconnessi. Ogni neurone riceve segnali dai neuroni vicini e quindi decide se inviare o no il proprio segnale ad altre cellule nervose. L'azione combinata di tutti questi neuroni ci permette di sentire il mondo circostante, di elaborare ciò che sentiamo e di agire di conseguenza.

E' incredibile che questa struttura così complessa si formi in soli nove mesi, il periodo nel quale l'embrione si trasforma in un bambino. Le cellule nervose appena formate hanno una forma compatta come le cellule normali, ma poi producono delle protuberanze, i lunghi assoni e i dendriti, connettendosi così ad altre cellule del cervello o anche a parti completamente diverse del corpo. Nel cervello in crescita, i neuroni verificano l'efficenza dei collegamenti realizzati coi neuroni vicini e individuano quelli migliori. I neuroni che non vengono inclusi in questa rete vengono eliminati. Il loro numero è molto elevato e può raggiungere anche la metà del totale nelle aree più affollate. I neuroni rimanenti diventano il sistema nervoso. Per tutto il resto della vita, normalmente questi neuroni non si riproducono, anche se producono nuovi dendriti per collegarsi con le cellule vicine quando il sistema nervoso cresce o ripara aree danneggiate.

Decisioni di Vita o di Morte
Durante il processo di sviluppo del sistema nervoso, le neurotrofine aiutano le cellule nervose a decidere se devono vivere o morire. Le neurotrofine sono piccole proteine secrete nel sistema nervoso. Un livello basso e stabile di neurotrofine è necessario per mantenere vive le cellule nervose. Comunque, in certi casi, la presenza di neurotrofine può avere l'effetto opposto e dare inizio al processo di morte controllata della cellula. Durante lo sviluppo del sistema nervoso, i livelli locali di neurotrofine controllano l'eliminazione delle cellule nervose non desiderate. Più tardi nella vita, le neurotrofine vengono usate per stimolare la crescita di nuovi dendriti in zone che ne hanno bisogno, e per causare la morte dei dendriti non desiderati nelle aree troppo affollate.

Tipi di Neurotrofine
Finora sono stati scoperti quattro tipi di neurotrofine: il fattore di crescita dei nervi NGF (per il quale ha vinto il premio Nobel Rita Levi-Montalcini), mostrato qui a destra dall'archivio PDB 1bet, il fattore di crescita trovato nel cervello, la neutrotrofina 3 e la neurotrofina 4. Ognuno di questi ha proprietà lievemente diverse e agisce in modo diverso su un insieme particolare di cellule nervose. Tutti hanno una struttura simile, formata da due catene identiche. Sono così simili che, in alcuni casi, uno può sostituire l'altro.

Neurotrofine nelle Malattie e in Medicina
Molte malattie debilitanti, come il morbo di Alzheimer, l'infarto e il cancro provocano danni al sistema nervoso attraverso un cattivo funzionamento delle neurotrofine. La normale strategia terapeutica per contrastare questi problemi è somministrare neurotrofine per controllare le perdita di funzione dei nervi. Sfortunatamente, le neurotrofine non durano molto a lungo nel corpo quando vengono usate come farmaci e inoltre provocano significativi effetti collaterali. Così ora i ricercatori stanno cercando nuovi farmaci che riescano ad ingannare le cellule inducendole a credere che stiano ricevendo segnali dalle vere neurotrofine.

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