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Deposito, rilascio e inattivazione dei neurotrasmettitori dai terminali nervosi

Nel 1970 il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina è stato attribuito a Sir Bernard Katz, Ulf von Euler e Julius Axelrod per il loro lavoro sui "trasmettitori umorali" – oggi noti come neutrotrasmettitori – delle sinapsi nervose e sul meccanismo con cui vengono immagazzinati, rilasciati e inattivati.


I neurotrasmettitori nel cervello sono sostanze chimiche che trasmettono l'informazione tra neuroni diversi attraversando una sinapsi. Il segnale elettrico dei neuroni non può attraversare lo spazio che si trova tra la maggior parte dei neuroni, quindi è necessario un meccanismo alternativo per la trasmissione nervosa: un segnale chimico.


Tutti e tre i vincitori del Nobel hanno partecipato agli studi per comprendere questi segnali chimici e il modo in cui si spostano tra diverse cellule nervose.


Axelrod e von Euler si sono concentrati sul ruolo e l'immagazzinamento della noradrenalina, un composto che von Euler ha scoperto nel 1946. La noradrenalina è in parte responsabile della reazione del corpo alle situazioni stressanti e i due scienziati hanno scoperto che funziona come una sostanza di trasmissione presso le terminazioni nervose.


Katz ha studiato il ciclo biochimico nelle funzioni neuromuscolari dell'acetilcolina, una sostanza il cui ruolo come neurotrasmettitore era stato precedentemente confermato negli anni Trenta del Novecento da Sir Henry Dale.
Ulf von Euler è stato lo scopritore di diversi neurotrasmettitori; a lui si deve inoltre la scoperta che la noradrenalina, come tutti i neurotrasmettitori, trasporta messaggi tra cellule nervose ed è prodotta e conservata nei terminali sinaptici dei neuroni.


Questa osservazione si è rivelata essere una scoperta cruciale, che ha cambiato in modo radicale il corso della ricerca nel campo. Il professor Julius Axelrod ha completato la scoperta, osservando nel 1949 che la maggior parte dei neurotrasmettitori, dopo essere stati rilasciati nello spazio intersinaptico, sono catturati nuovamente da una pompa di membrana che li trasporta indietro nel terminale sinaptico da cui sono stati rilasciati; in questo modo si verifica un riciclo dei neurotrasmettitori.


Katz, d'altra parte, ha svelato altre proprietà fondamentali delle sinapsi. Negli anni Cinquanta del Novecento aveva scoperto che i neurotrasmettitori sono rilasciati in modo "quantizzato" – cioè, in ogni particolare sinapsi, la quantità di neurotrasmettitori rilasciati non è mai minore di una certa quota; se è necessaria una quantità superiore, si tratta sempre di un multiplo intero di questa quota. Ora possiamo comprendere che questo fenomeno dipende dal fatto che i neurotrasmettitori sono conservati in vescicole prima e durante il rilascio.


Nel complesso, il lavoro dei tre scienziati ha aiutato a scoprire gli importanti principi di base della comunicazione nervosa e dell'organizzazione sinaptica. Le loro ricerche hanno avuto moltissime ramificazioni per il successivo sviluppo di farmaci per la psichiatria, soprattutto per il trattamento dei disturbi mentali.



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