Manuale di neurochimica e neurobiologia molecolare: Cambiamenti nello sviluppo e nell'invecchiamento del sistema nervoso

Titolo originale:

Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology: Development and Aging Changes in the Nervous System

Contenuto del libro:

Gli animali condividono la sfida di mantenere un ambiente interno limitato a intervalli piuttosto bassi di temperatura, pH e contenuto d'acqua all'interno di un involucro ben protetto, mentre sono impegnati in continui scambi con l'ambiente in termini di gas, liquidi, energia, anche se il movimento di parti del corpo e dell'intero organismo stesso è necessario per la sopravvivenza. Questo spettro dinamico di cambiamenti è ulteriormente amplificato durante gli eventi dello sviluppo o, più acutamente, durante le risposte a fattori ambientali perniciosi dovuti a traumi e malattie. Inoltre, gli incidenti persistenti associati all'invecchiamento possono provocare cambiamenti irreversibili nell'allostasi che caratterizza la condizione di vita.

Nel sistema nervoso, un turnover metabolico molto elevato, gradienti ionici fragili ma ripidi e vincoli morfologici e strutturali dettati dalla necessità di una pronta trasmissione neuronale degli impulsi elettrici e dalla necessaria plasticità danno luogo a un sistema d'organo altamente fragile.

Qui ci occupiamo di un piccolo campione dei principali costituenti della funzione neurale a livello cellulare e molecolare che svolgono ruoli importanti nello sviluppo e nell'invecchiamento, due processi endogeni che incarnano le caratteristiche dell'allostasi o gli spostamenti dinamici dei set point per specifici meccanismi omeostatici associati allo sviluppo e all'invecchiamento.

I capitoli iniziali trattano i principali attori dell'ipotesi neurotrofica, le neurotrofine. È stato dimostrato che questi fattori di crescita svolgono un ruolo significativo durante lo sviluppo e nel mantenimento del sistema colinergico adulto nel SNC, nonché nello sviluppo del sistema nervoso sensoriale e simpatico. Il fatto che siano coinvolte anche in eventi di plasticità associati alla memoria e al comportamento evidenzia la natura degenerativa delle molecole di segnalazione che archiviano la specificità agendo di concerto come parte di insiemi di molecole piuttosto che come regolatori solitari.

È ampiamente noto che gli oligodendrogli e gli eventi di mielinizzazione sono arrivati tardi nello schema di sviluppo del cervello e sono anche bersagli primari nello sviluppo precoce degli insulti ischemici. Pertanto, un capitolo sugli oligodendrogli e la mielinizzazione nello sviluppo e nell'invecchiamento serve a introdurre questi partner non neuronali vitali per la corretta trasmissione neuronale. I partecipanti molecolari alle risposte allo stress, sia acuto che cronico, sono discussi da diverse prospettive nei capitoli successivi, con diversi gradi di enfasi sulle lesioni rispetto al normale invecchiamento e alle malattie neurodegenerative.

Lo studio delle risposte neurali a stress di vario tipo ha portato alla consapevolezza dell'importanza della plasticità e della complessità del meccanismo che consente la plasticità nel sistema nervoso. I capitoli che affrontano l'argomento sono seguiti da un'introduzione all'ipotesi amiloide, e a quello che potrebbe essere il suo carattere centrale, l'enzima ritenuto maggiormente responsabile della generazione della beta amiloide. Segue una discussione più ampia sul misfolding delle proteine nel sistema nervoso e sui possibili interventi per contrastare i deficit associati all'invecchiamento.

Questi capitoli, di portata limitata ma che offrono un'ampia panoramica, sottolineano le caratteristiche dinamiche delle risposte neuronali a segnali interni (sviluppo) o a eventi esterni più dannosi (lesioni e malattie) in una prospettiva moderna.