Prima mappa del cloro intracellulare nei neuroni in vivo

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Un recente studio (link all’articolo completo) condotto grazie ad una collaborazione di numerosi ricercatori del NEST, Istituto Nanoscienze-CNR e Scuola Normale Superiore, dell’IIT di Genova, del CNR di Trento e dell’Università di Helsinki mostra i risultati ottenuti tramite una innovativa tecnica che permette di mappare per la prima volta in vivo simultaneamente la concentrazione di ioni Cloro e il pH (livello di acidità) a livello intracellulare nei neuroni piramidali del Sistema Nervoso Centrale. Il controllo del Cloro e del pH intracellulare gioca un ruolo chiave in molte funzioni neurali e cambiamenti dei livelli di Cloro potrebbero regolare i meccanismi di patologie complesse come l’autismo o l’epilessia.

La tecnica utilizza un nuovo “sensore”, LSSmClopHensor, formato dalla fusione della proteina fluorescente verde E2GFP con una proteina fluorescente rossa, LSSmKate2. Le misure con ClopHensor sono state effettuate in vivo nel cervello di topi anestetizzati tramite imaging con microscopia a due fotoni.

Fig.1 Pannello A – Mappatura di Ph e Cloro in vivo (mM sono millimoli) per un topo di 5 giorni di vita. Pannello B – Stessa cosa per un topo di 32 giorni di vita. Pannello C – Ph intracellulare per tre diverse fasi di sviluppo dei topi. Pannello D – Cloro intracellulare per tre diverse fasi di sviluppo dei topi: si nota la diminuzione della concentrazione all’aumentare dell’età.

In questo lavoro si dimostra, in particolare, che il Cloro cambia durante lo sviluppo, mentre il pH non varia. Appare così evidente, nella figura qui riprodotta dal lavoro, che la concentrazione di Cloro diminuisce progressivamente da P4-5 (giorno postnatale 4-5) passando a P8-10 fino a P18-51, cioè nel topo adulto, dove raggiunge valori minori di 20 millimoli [mM] (il picco si sposta verso sinistra come mostrato nel pannello D della Fig.1); il pH intracellulare rimane invece sostanzialmente invariato (Pannello C della Fig.1).

Questa metodologia apre nuove opportunità per lo studio dei meccanismi di sviluppo del Sistema Nervoso Centrale e delle patologie ad esso connesse tra le quali l’autismo e l’epilessia.

Autore: Marcos Valdes

Author: Marcos Valdes

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