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Dimostrazione della neurotrasmissione

Neurotransmission at the synapseIl sistema nervoso permette la comunicazione fra gli organi del corpo e fa in modo che ogni singola unità lavori insieme alle altre come parte integrante di un intero sistema. Permette al corpo di ricevere informazioni sul suo ambiente, ed è fondamentale alla vita animale, elabora le informazioni e le invia da un capo all'altro del corpo.

La teoria della neurotrasmissione
Gli esperimenti di Lowei
Le sostanze chimiche del neurotrasmettitore
Bibliografia

La teoria della neurotrasmissione

I primi fisiologi ritenevano che i nervi agissero direttamente sui muscoli o le ghiandole per modificarne la loro attività, ma nel 1904 Elliott notò che alcune sostanze chimiche trasportate dal sangue, ovvero ormoni, esercitavano degli effetti sui tessuti molto simili alla stimolazione di particolari nervi.ANCHOR Egli notò che gli effetti di un ormone, l'adrenalina, erano simili a quelli della stimolazione del sistema nervoso simpatico. Affermò che quando i nervi del sistema simpatico venivano stimolati, le loro terminazioni nervose rilasciavano un neurotrasmettitore, l'adrenalina, e che era la stessa adrenalina ad influire sugli organi del corpo.

Quando Henry Dale, dieci anni dopo, scoprì l'acetilcolinaANCHOR, si rese conto che i suoi effetti sugli organi del corpo erano simili a quelli della stimolazione del sistema nervoso parasimpatico. In un suo lavoro del 1914, ipotizzò che l'acetilcolina poteva essere presente nel corpo, e cosa avrebbe significato il trovarvela.ANCHOR
Benchè la neurotrasmissione fosse un'idea interessante, non esisteva evidenza del fatto che i nervi funzionassero in questo modo fino al 1921, quando Otto Loewi pubblicò il primo di una serie di lavori che descrivevano i suoi esperimenti sulle rane.ANCHOR Questi lavori non lasciavano dubbi su come gli impulsi nervosi influissero sul cuore mediante la trasmissione chimica.

Gli esperimenti di Lowei

Loewi collegò il cuore di una rana, mentre veniva stimolato dai nervi, ad un piccolo contenitore di vetro contenente soluzione ringer, mandata nelle camere cardiache dal battito del cuore. Stimolando le fibre nervose elettricamente, osservò come il numero e la forza dei battiti cardiaci dipendeva dalla stimolazione del sistema simpatico individuale e dalle fibre nervose del parasimpatico.

Quindi procedette a trasferire il fluido che era stato spinto all'esterno del cuore in un altro cuore che aveva preparato in modo simile. Il fluido stesso fu in grado di cambiare l'attività del cuore come se avesse assunto le proprietà di stimolazione delle fibre nervose. Questo semplice esperimento dimostrò che le fibre nervose avevano rilasciato delle sostanze nel fluido che aveva avuto effetto sull'organo.

Le sostanze chimiche del neurotrasmettitore

Lowei mostrò che la neurotrasmissione aveva luogo nel sistema nervoso autonomo, ma non si conosceva il neurotrasmettitore. Quando Dale lesse i suoi lavori sperò che il neurotrasmettitore fosse l'acetilcolina, ma poichè la quantità di sostanze rilasciata dal neurotrasmettitore era talmente esigua che era difficile condurre indagini e esami.

I nervi del sistema simpatico e quelli del parasimpatico sembravano rilasciare due sostanze differenti. Attraverso le analisi del modello, Loewi scoprì che la sostanza del sistema simpatico aveva delle proprietà chimiche simili all'adrenalina. La sostanza del sistema parasimpatico si scomponeva facilmente nel sangue ed era difficile caratterizzarla. Scoprì che questa scomposizione si poteva prevenire mediante l'aggiunta della fisostigmina, sostanza isolata dal fagiolo Calabar e introdotta nel sangue. Questa sostanza oggi è nota come inibitore della colinesterasi (un farmaco che impedisce ad un enzima di scomporre l'acetilcolina). Dale estrasse l'acetilcolina dal tessuto di mammifero nel 1929,ANCHOR e dopo molti anni di lavoro Loewi concluse che la sostanza del sistema parasimpatico era l'acetilcolina.

Durante gli anni 1930 Dale e i suoi colleghi dimostrarono che la neurotrasmissione aveva luogo in tutto il sistema nervso. Molti di questi studi furono condotti sui gatti. Egli mise a punto un nuovo modo di classificare le fibre nervose e ridefinì la comprensione di come i nervi influiscono sul corpo. Dale e Loewi vinsero il Premio Nobel nel 1936.


References

  1. Elliott, T.R. (1904) J Physiol. 31:20
  2. Dale, H.H. (1914) J. Pharmacol., 6 147
  3. Dale, H.H. (1914) J. Pharmacol., 6 147
  4. Loewi, O (1921) Pflügers Arch. Ges. Physiol., 189 239
  5. Dale H.H. and Dudley, H.W. (1929) J. Physiol., 68 97

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