Neurotrofine: cosa sono, funzioni e che tipi esistono

Le neurotrofine sono un gruppo di proteine ​​responsabili del corretto funzionamento del nostro sistema nervoso, mantenimento e sanificazione sia delle cellule che compongono il nostro cervello che dei nostri nervi.

Vedremo esattamente cosa sono, come funzionano, che tipi esistono e anche come, oltre a favorire la sopravvivenza e la crescita dei neuroni, ne inducono la morte programmata.

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Cosa sono le neurotrofine?

Le neurotrofine sono una famiglia di proteine ​​che inducono la sopravvivenza, la crescita e il corretto funzionamento delle cellule nervose.

Appartengono a un insieme di fattori di crescita, sostanze che sono in grado di indurre l'emissione di segnali per alcuni tipi di cellule e renderle capaci di sopravvivere, oltre a indurre i processi mediante i quali fanno sì che le cellule abbiano funzioni diverse, cioè di differenziarsi.

Sebbene la maggior parte delle cellule nervose presenti nei mammiferi si formino nel periodo prenatale, alcune parti del cervello, come il

ippocampo, può far crescere nuovi neuroni quando l'individuo è già formato. Questi nuovi neuroni partono da cellule staminali neurali. Questo processo di creazione di nuove cellule nervose è chiamato neurogenesi.e le neurotrofine sono le sostanze responsabili della regolazione di questo processo.

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Come funzionano?

Durante lo sviluppo postnatale, molte cellule del sistema nervoso, in particolare i neuroni, diventano ridondanti. Molti di loro muoiono o non sono riusciti a connettersi con altri neuroni e cellule bersaglio. Ecco perché è necessario eliminarli, per risparmiare spazio ed evitare che l'impulso nervoso attraversi vie che non presuppongono alcun tipo di beneficio in quanto mal formati o incompleti.

Ma questo non significa che il soggetto abbia problemi cognitivi o che la sua capacità intellettuale sia compromessa. È in questa fase che i neuroni in via di sviluppo formano ancora gli assoni che si connettono con le cellule. obiettivo, provocando la formazione di circuiti cerebrali che rappresentano una reale utilità per il funzionamento del individuale. Queste cellule controllano la secrezione di vari tipi di fattori neurotrofici che assicurano la sopravvivenza del neurone..

Questi fattori includono il fattore di crescita nervoso, una proteina che stimola la divisione e differenziazione dei neuroni del sistema nervoso simpatico e anche di quelli sensoriali. Nei neuroni che fanno parte del sistema nervoso centrale e periferico, le neurotrofine acquisiscono un ruolo molto importante nella regolazione dei processi di mantenimento, sopravvivenza e differenziazione di queste cellule nervose.

Tuttavia, questo intero processo di sopravvivenza dei neuroni non sarebbe possibile se non avessero attaccati alle loro membrane cellulari ci sono due tipi di recettori, in cui le neurotrofine coppia. Questi due recettori sono p75, a cui possono essere attaccati tutti i tipi di neurotrofine, e diversi sottotipi del recettore Track o Trk, che sono più selettivi.

Tipi di neurotrofine

Di seguito vedremo molto brevemente i principali tipi di neurotrofine.

1. Fattore di crescita nervoso (FCN o NGF)

Il fattore di crescita del nervo è una proteina che viene secreta dalla cellula bersaglio di un neurone. Come dicevamo già, questa sostanza è essenziale per i neuroni simpatici e sensoriali, garantendone la sopravvivenza e il mantenimento.

Questo fattore viene rilasciato da una cellula verso il neurone, nel quale saranno presenti recettori ad alta affinità come TrkA.

2. Fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF)

Il fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) si trova principalmente nel cervello, ma può anche essere trovato in altre parti del corpo.

Attiva alcuni tipi di neuroni, sia centrali che periferici, aiutando la loro sopravvivenza e favorendo la loro crescita e differenziazione. Migliora anche l'aspetto delle sinapsi inducendo la crescita di assoni e dendriti.

È particolarmente attivo in parti del cervello come la corteccia, il cervelletto e l'ippocampo. Queste aree sono molto importanti per l'apprendimento, il pensiero e la memoria. È stato dimostrato che questo fattore stimola parecchio la neurogenesi nei modelli animali.

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3. Neurotrofina-3 (NT-3)

La neurotrofina-3 (NT-3) è un fattore neurotrofico che promuove la crescita di alcuni neuroni nel sistema nervoso centrale e periferico. Svolge funzioni simili a BDNF, poiché induce anche la differenziazione di nuovi neuroni.

4. Neurotrofina-4 (NT-4)

Svolge funzioni simili a quella del suo parente, l'NT-3. È per lo più accoppiato al ricevitore TrkB.

5. DHEA e DHEA solfato

Il deidroepiandrosterone (DHEA) e la sua versione solfato, DHEA-S, hanno dimostrato di agiscono come molecole agoniste dei recettori TrkA e p75 ad alta affinità.

Poiché hanno un'affinità chimica simile ad altre neurotrofine ma sono di dimensioni molto piccole, queste molecole sono state chiamate microneurotrofine.

È stato visto che il DHEA può anche legarsi ai recettori TrkB e TrkC, sebbene se si legano a quest'ultimo, il primo non può essere attivato nel processo.

È stato ipotizzato che il DHEA sia una sorta di molecola ancestrale per il recettore Trk, che doveva esercitare qualche importante funzione nella prima specie dotata di sistema nervoso.

Ruolo delle neurotrofine nell'apoptosi cellulare

Come le neurotrofine, svolgono un ruolo molto importante nella conservazione delle cellule nervose, oltre alla loro sopravvivenza e differenziazione, si è visto agire anche durante il processo che mette fine alla vita di queste cellule: apoptosi.

Come con qualsiasi altra cellula, i neuroni sono programmati per morire ad un certo punto nel tempo. I segnali neurotrofici che promuovono la sopravvivenza dei neuroni sono mediati da recettori ad alta affinità Trk, mentre i segnali apoptotici, cioè quelli che inducono la morte cellulare, sono mediati dai recettori p75.

La distruzione programmata delle cellule nervose ha un ruolo biologico molto importante, ovvero evitare una produzione massiccia di neuroni che può ostacolare il funzionamento ottimale del cervello. Nel processo, la maggior parte delle cellule che muoiono sono neuroblasti e neuroni che non sono riusciti a svilupparsi funzionalmente.

Nello sviluppo del sistema nervoso centrale e periferico, le neurotrofine che si legano al recettore p75, una volta attaccati a questi, attivano molteplici vie intracellulari con cui regolano il processo di apoptosi. Può anche accadere che l'espressione dei recettori TrkA e TrkC, in assenza di neurotrofine, induca apoptosi, sebbene non si sappia esattamente come avvenga questo processo. D'altra parte, se il fattore di crescita nervoso (NGF) è accoppiato a questi recettori, si previene la morte cellulare programmata.

Nel sistema nervoso periferico, la decisione se le cellule nervose vivono o muoiono dipende esclusivamente da un fattore di crescita. In questa parte del sistema nervoso si trovano principalmente le neurotrofine 3 (NT-3) e 4 (NT-4).

In quella centrale, invece, più fattori neurotrofici decidono quali cellule dovrebbero morire. È in questo sistema che si trova il fattore neurotrofico derivato dal cervello, specialmente nella substantia nigra, il amigdala, l'ipotalamo, il cervelletto, la corteccia, l'ippocampo e midollo spinale. Va detto che è nel sistema nervoso centrale che i fattori neurotrofici sembrano svolgere un ruolo di mantenimento piuttosto che di sopravvivenza.

Riferimenti bibliografici:

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