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

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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