Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista “Frontiers in Molecular Neuroscience” da parte del gruppo di ricerca Neurobiologia cellulare e dello sviluppo.

Riassunto

La neurotrofina  brain-derived neurotrophic factor (fattore neurotrofico derivato dal cervello, BDNF) svolge un ruolo chiave nello sviluppo neuronale e nella plasticità sinaptica. La scoperta che l'mRNA di BDNF può essere trasportato nei dendriti neuronali in modo dipendente dall'attività ha suggerito che la sua traduzione locale possa supportare la maturazione e la plasticità delle sinapsi. Tuttavia, manca ancora una chiara dimostrazione che l'mRNA di BDNF sia trasportato e tradotto localmente nelle sinapsi attivate in risposta al potenziamento a lungo termine (LTP). In questo lavoro, abbiamo studiato la dinamica del traffico dendritico dell'mRNA di BDNF in seguito all'induzione di un LTP chimico (cLTP). Il trasporto dendritico dei trascritti di BDNF è stato analizzato utilizzando il sistema MS2 per la visualizzazione dell'mRNA e sono stati utilizzati costrutti chimerici BDNF-GFP per monitorare la sintesi proteica nei neuroni. Abbiamo scoperto che entro 15 minuti dall'induzione della cLTP, la maggior parte dei granuli di mRNA di BDNF diventano stazionari e si accumulano transitoriamente nell'albero dendritico alla base delle spine dendritiche, mentre a 30 minuti si accumulano all'interno delle spine dendritiche, in modo simile all'mRNA di CamkIIα di controllo, che è risultato aumentato anche all'interno delle spine a 60 minuti dopo cLTP. A 60 minuti, ma non a 15 minuti dall'induzione del cLTP, abbiamo osservato un aumento dei livelli di proteina BDNF all'interno delle spine. L'insieme di questi risultati suggerisce che il traffico dell'mRNA di BDNF viene arrestato nella fase iniziale della cLTP, fornendo una fonte locale di mRNA per la traduzione di BDNF alla base delle spine dendritiche, seguita nella fase finale dalla traslocazione dell'mRNA e della proteina di BDNF all'interno della testa delle spine dendritiche.