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    Lo zinco regola l'immagazzinamento e il rilascio dei neurotrasmettitori

    Lo zinco è un micronutriente vitale coinvolto in molti processi cellulari:ad esempio, nei processi di apprendimento e memoria, svolge un ruolo che non è ancora stato compreso. Utilizzando misurazioni nanoelettrochimiche, I ricercatori svedesi hanno compiuto progressi verso la comprensione dimostrando che lo zinco influenza il rilascio di molecole messaggere. Come riportato sulla rivista Angewandte Chemie , lo zinco modifica il numero di molecole messaggere immagazzinate nelle vescicole e la dinamica del loro rilascio dalla cellula.

    Quando i segnali vengono trasmessi dalle sinapsi, molecole messaggere (neurotrasmettitori) vengono rilasciate dalle camere di stoccaggio (vescicole sinaptiche) nella fessura sinaptica, dove sono "riconosciuti" dalle cellule nervose vicine. Questo rilascio si basa sull'esocitosi:la vescicola si aggancia alla membrana cellulare, si apre nel punto di contatto, rilascia parte del suo contenuto all'esterno, chiude, e si separa dalla membrana plasmatica in modo che possa essere ricaricata.

    Un team guidato da Andrew G. Ewing dell'Università di Göteborg, Svezia, ha utilizzato elettrodi in fibra di carbonio con nanopunte per studiare l'influenza dello zinco su questi processi. Hanno effettuato misurazioni su cellule PC12 che rilasciano il neurotrasmettitore dopamina quando stimolate da un'elevata concentrazione di potassio, analogo alle cellule nervose. "Applicando una punta di elettrodo alla superficie della cella, possiamo seguire l'apertura di una singola vescicola e calcolare il numero di molecole rilasciate, " dice Ewing. Al contrario, se la punta dell'elettrodo è inserita nella cella, le vescicole nel citoplasma si attaccano all'elettrodo e rilasciano tutto il loro contenuto. Dice Ewing:"Gli attuali transitori ci consentono di determinare quante molecole trasmittenti sono contenute nelle singole vescicole direttamente nel citoplasma delle cellule viventi".

    Dopo il trattamento con zinco, il numero totale di neurotrasmettitori contenuti nelle vescicole è stato ridotto, in media del 27%. Però, la quantità di trasmettitore rilasciato dopo la stimolazione è rimasta costante. L'analisi degli attuali transitori ha fornito una spiegazione di questa apparente contraddizione. Secondo Ewing, "Lo zinco cambia la dinamica del rilascio. Prima e dopo l'apertura della vescicola si forma un poro nel punto di contatto con la membrana plasmatica. Dopo il trattamento con lo zinco, il poro si chiude più lentamente del solito. La vescicola rimane quindi aperta più a lungo e rilascia il 92 % delle sue molecole trasmittenti all'esterno, invece del solo 66 % senza zinco.

    Per approfondire questo fenomeno, le cellule sono state rimosse strato per strato dall'esterno verso l'interno e sono state analizzate mediante spettrometria di massa. I ricercatori hanno trovato una specie di zinco vicino alla membrana cellulare e una seconda all'interno della cellula. "Il primo è in grado di legarsi alla proteina chinasi C, un enzima che si lega alla membrana per regolare la velocità dell'esocitosi. Le specie di zinco all'interno della cellula potrebbero rallentare la proteina di trasporto che carica la dopamina nelle vescicole, " suggerisce Ewing. "I nostri risultati finalmente forniscono una connessione tra lo zinco e la regolazione del rilascio del neurotrasmettitore. Questo potrebbe essere importante per la formazione e la conservazione dei ricordi".


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