Aminoacidi allo specchio: il ruolo enigmatico del D-Aspartato nel cervello dei mammiferi
Nell'ambito dei seminari organizzati dal Neapolitan Brain Group, Francesco Errico (nella foto) terrà il 17 giugno alle ore 16.30 un talk dal titolo "Amino acids in the mirror: the enigmatic role of D-aspartate metabolism in the mammalian brain".
Il seminario sarà online.
Per partecipare: GOTOMEETING
Contatti: elia.dischiavi@ibbr.cnr.it
Francesco Errico è professore associato in Biochimica presso l'Università Federico II - Dipartimento di Agraria e un ricercatore del CEINGE. La sua attività di ricerca è oggi focalizzata sull'analisi di un alterato metabolismo dei D- e L-amminoacidi neuroattivi e di altri composti biochimici di interesse alimentare nel cervello, nel siero e nel liquido cerebrospinale di pazienti con disturbi psichiatrici, neurodegenerativi e neuromuscolari e relativi modelli animali.
ABSTRACT
Ricerche svolte sul finire degli anni ‘80 hanno portato all’evidenza che alcuni amminoacidi liberi sono presenti in consistente quantità in forma D nel sistema nervoso centrale e negli organi periferici dei mammiferi. Tra questi, D-serina e D-aspartato sono i più abbondanti nel cervello. La D-serina agisce come co-agonista dei recettori NMDA a livello delle sinapsi eccitatorie, influenzando fondamentali processi neuronali. Di conseguenza, livelli cerebrali anormali di questo D-amminoacido sono stati associati a diverse patologie neurologiche e psichiatriche. Diversamente dalla D-serina, la rilevanza biologica del D-aspartato nel sistema nervoso centrale dei mammiferi è rimasta per lungo tempo poco studiata. In questo seminario, svolgeremo una panoramica delle acquisizioni scientifiche accumulate nel nostro laboratorio fin da quando, circa 15 anni fa, è cominciato il nostro interesse per tale amminoacido atipico. In particolare, ci soffermeremo sugli studi in vivo svolti in modelli animali e alla loro traslazione all’uomo e alla clinica.
Il D-aspartato ha un profilo di occorrenza peculiare nel cervello dei mammiferi: è abbondante durante lo sviluppo prenatale ma, dopo la nascita, a causa dell’insorgenza postnatale dell’enzima catabolico D-aspartato ossidasi (DDO), i livelli cerebrali di questo D-amminoacido diminuiscono drasticamente, rimanendo bassi per tutta la vita adulta. Da un punto di vista farmacologico, il D-aspartato stimola i recettori NMDA. Nei roditori, l'esposizione al D-aspartato per breve termine aumenta la densità delle spine dendritiche e la plasticità sinaptica, e migliora la memoria spaziale. Al contrario, livelli di D-aspartato costantemente elevati producono effetti neurotossici mediati dai recettori NMDA, determinando neuroinfiammazione precoce e morte cellulare. Queste prove evidenziano l'impatto dicotomico del D-aspartato sui processi dipendenti dai recettori NMDA e svelano un ruolo neuroprotettivo per l’enzima DDO nel prevenire gli effetti dannosi di un’eccessiva stimolazione del D-aspartato durante l'invecchiamento. La valutazione degli effetti funzionali del D-aspartato ha portato a spostare la nostra attenzione dai modelli preclinici all'uomo per analizzare eventuali alterazioni nel metabolismo del D-aspartato nei disturbi cerebrali dipendenti da un’attività disfunzionale dei recettori NMDA.