Risposta allo stress. Scovata nell’ipotalamo la proteina che accende e spegne gli ormoni

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Venerdì 24 FEBBRAIO 2012
Risposta allo stress. Scovata nell’ipotalamo la proteina che accende e spegne gli ormoni

Nei topi uno stesso gene codifica due recettori diversi, che si trovano entrambi sulla superficie dei neuroni. Una versione innesca il processo che porta al rilascio di cortisolo, l’altra lo blocca. Un meccanismo che potrebbe curare schizofrenia, depressione, stress post-traumatico.

Quando percepiamo un pericolo il nostro cervello innesca una catena si segnali biochimici che porta al rilascio di cortisolo da parte delle ghiandole surrenali. Ma come questo accadesse non era chiaro, almeno fino ad oggi. Secondo quanto sostengono i ricercatori del Molecular Cell Biology Department del Weizmann Institute of Science, infatti, esiste una sorta di interruttore nel cervello per la produzione di segnali che portano al rilascio di cortisolo, che non era ancora noto. La ricerca è stata pubblicata su Neuron.

Ciò che innesca la produzione di cortisolo è l’ormone di liberazione della corticotropina (Chr),prodotto e immagazzinato dall’ipotalamo. È proprio in questa piccola struttura all’interno del cervello che viene percepito il pericolo, l’informazione viene processata e vengono inviati i primi segnali che provocano la risposta allo stress. Ma nel momento in cui le regioni del cervello che contengono l’ormone ne percepiscono la mancanza, ne stanno già ricevendo ulteriori quantità. Cos’è allora che regola questo delicato equilibrio?
La ricerca, condotta sui pesci zebra, ha mostrato il ruolo in questo meccanismo di una proteina chiamata Otp. Questa, oltre che attivare direttamente i geni che codificano Chr, regola la produzione di due diversi recettori sulla superficie dei neuroni, che servono a ricevere e inoltrare oppure a fermare i segnali di produzione di Chr, proprio come un interruttore di ormoni.

I ricercatori hanno scoperto che entrambi questi recettori sono codificati nello stesso gene. Per far sì che questo possa accadere, la natura ha sviluppato un processo chiamato splicing alternativo (che funziona in altre occasioni e per altre proteine, oltre a queste), per il quale alcuni elementi all’interno di un gene possono essere tagliati e incollati in modi diversi per ottenere risultati diversi. In questo caso, Otp genera due varianti di un recettore chiamato Pac1: la versione più corta rappresenta il segnale ‘On’, quella più lunga – che contiene pezzi in più derivanti dal gene – il segnale ‘Off’.
Quando il pericolo viene superato, e dunque nell’organismo si è innescato il meccanismo che ha rifornito gli animali di Crh, il rapporto tra i due tipi di Pac1 sulla superficie dei neuroni passa gradualmente da una maggioranza di ‘On’ a più recettori ‘Off’. Per dimostrare ulteriormente il ruolo di queste proteine, i ricercatori hanno bloccato la produzione della versione più lunga, osservando così che i pesci zebra non riuscivano a placare la loro agitazione, e continuavano a comportarsi come in una situazione di pericolo. Lo stesso è stato poi osservato anche su modello murino.

Gli scienziati sono ora interessati a capire se lo stesso meccanismo funziona anche nel cervello umano. Se questo fosse vero, sarebbe possibile trattare alcuni tipi di disturbi post-traumatici da stress, così come schizofrenia o depressione, tutte patologie in cui è già stato riconosciuto un ruolo dei recettori Pac1. “Malfunzioni dello splicing alternativo sono inoltre state associate a problemi quali epilessia, ritardo mentale, disordini bipolari e autismo”, hanno spiegato i ricercatori. “Se riuscissimo a comprendere meglio tutti questi meccanismi potremmo forse trovare anche delle soluzioni efficaci alle malattie in cui sono coinvolti”.