Raffaella Tonini, la ricercatrice italiana che ha ricostruito le fasi del meccanismo di funzionamento della serotonina

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“Capire i meccanismi molecolari con cui la serotonina in determinati circuiti neuronali opera è importante anche per il trattamento di disturbi cognitivi e dell’umore associati al morbo di Parkinson”

Come funziona la serotonina, la sostanza in grado di trasmettere informazioni tra le cellule nervose? Un abbassamento di questa sostanza è davvero la causa principale della depressione? E perché a volte i suoi livelli si riducono?

La risposta a queste domande su quella che gli anglosassoni chiamano molecola della felicità potrà arrivare da uno studio italiano, pubblicato di recente sulla rivista internazionale Neuron e già presentato a neurologi, psichiatri e biologi in occasione di convegni internazionali.

Si tratta della ricerca guidata dalla biologa Raffaella Tonini (Milano ’72) che, con il suo team dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), è riuscita a ricostruire le fasi del meccanismo di funzionamento della serotonina, a livello dei circuiti neuronali dei gangli della base, in particolare del circuito talamo-striatale.

“Questi circuiti – spiega la ricercatrice- sono importanti per il controllo del movimento e della flessibilità comportamentale, poiché influenzano la capacità di adattarsi ai cambi di contesto da un punto di vista emotivo e motorio, e non funzionano correttamente nel caso di patologie come il morbo di Parkinson o i disturbi ossessivi-compulsivi. Ricostruire in maniera molto accurata i meccanismi molecolari con cui la serotonina funziona nel cervello è importante anche per capire cosa avviene in condizioni patologiche in cui la serotonina non viene prodotta o in cui mancano i recettori specifici a cui legarsi”.

L’idea e il progetto sono dell’IIT, ma vantano la collaborazione del dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa e dell’Università Sorbona di Parigi.

Nel corso dello studio, i neuroscienziati hanno utilizzato approcci sperimentali avanzati per

accendere e spegnere i neuroni attraverso la luce o l’attivazione di proteine geneticamente ingegnerizzate. Manipolando i livelli di serotonina, i ricercatori hanno così potuto definire per la prima volta il meccanismo d’azione di un suo specifico recettore, il recettore 5-HT4, e il tipo di connessioni neuronali che modula. Tale meccanismo d’azione sembrerebbe dipendere dalla localizzazione di questo recettore in regioni specifiche del neurone.

La serotonina è un neuromodulatore fino ad oggi noto in quanto regola l’umore, l’appetito e altre funzioni legate all’aspetto emozionale. Il team IIT con questo studio ha dimostrato che la comunicazione tra neuroni del talamo e quello dello striato è ridotta se avviene in assenza di serotonina.

Studi in corso nel laboratorio di Raffaella Tonini suggeriscono che, bloccando l’azione del recettore 5- HT4, la capacità di adattarsi ad una nuova situazione, è più lenta.

Questo studio getta, dunque, le basi per comprendere patologie come la depressione, in cui il recettore per la serotonina 5-HT4 potrebbe non essere prodotto in normale quantità, avvalorando recenti teorie neuropsichiatriche che evidenzierebbero nei pazienti affetti da depressione un’incapacità di adattarsi ai cambiamenti imposti dall’ambiente.

“Capire i meccanismi molecolari con cui la serotonina in determinati circuiti neuronali opera – aggiunge Tonini – è importante anche per il trattamento di disturbi cognitivi e dell’umore associati al morbo di Parkinson”.

Questi sono i risultati di uno studio che nel complesso ha impegnato i ricercatori IIT per circa quattro anni, “un periodo di tempo significativo in cui – conclude Raffaella Tonini – in qualità di coordinatrice del progetto, una delle difficoltà incontrate è stata quella di mantenere alta e costante la motivazione di tutto il team per l’obiettivo da raggiungere. Nello stesso tempo, complicato è stato non farsi prendere da facili entusiasmi, sforzandosi di essere rigorosi da un punto di vista scientifico”.

Dal momento della pubblicazione Raffaella Tonini ha già ricevuto vari inviti a parlare a convegni internazionali, occasioni per creare network e possibili future collaborazioni a livello europeo, fondamentali per riuscire in futuro a capire come trattare quelle condizioni patologiche in cui il meccanismo della serotonina non funziona in modo corretto, e consentire di migliorarne la terapia.

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