Riassunto analitico
Il nostro studio ha riguardato la caratterizzazione di meccanismi di modulazione sinaptica nelle corna dorsali del midollo spinale, area importante nella trasmissione ed elaborazione dell’informazione relativa al dolore e al tatto. In particolare ci siamo focalizzati sul ruolo di una classe di recettori per il GABA, i recettori GABAB, nel regolare il rilascio di glutammato dalle fibre sensoriali afferenti alle corna dorsali. Abbiamo utilizzato la tecnica elettrofisiologica del patch-clamp, registrando correnti sinaptiche da neuroni delle lamine III e IV. Nei nostri esperimenti abbiamo stimolato, con l’elettrodo di stimolazione, la radice dorsale dando corrente alle fibre afferenti. Abbiamo cosi’ registrato dai neuroni delle corna dorsali le correnti dovute al rilascio di glutammato dalle fibre sensoriali, in particolare dalle fibre tattili Aβ. Il primo obiettivo dei nostri esperimenti è stato determinare l’azione dei recettori GABAB nel modulare il rilascio di glutammato nelle zone più profonde delle corna dorsali del midollo spinale in quanto in queste il ruolo di questi recettori non era ancora stato determinato. Quindi siamo andati a determinare se i recettori GABAB erano attivati dal GABA endogeno presente nelle corna dorsali. Gli esperimenti sono stati condotti mantenendo fisso il potenziale di membrana a un valore di -70 mV. Sono stati applicati stimoli alla radice dorsale (contenente anche le fibre tattili Aβ) per indurre il rilascio di glutammato dalle fibre afferenti primarie. L’elettrodo di registrazione registrava le correnti postsinaptiche eccitatorie (EPSC) dai neuroni delle corna dorsali. Abbiamo aggiunto un agonista dei recettori GABAB, il baclofen, a diverse concentrazioni, attraverso cui abbiamo modulato il rilascio di glutammato provocando un’inibizione e quindi anche una depressione delle correnti evocata dalla stimolazione. Inoltre abbiamo applicato l’antagonista dei recettori GABAB, il CGP 55845 5 µM, che annulla l’effetto del baclofen sui recettori GABAB. Per determinare se l’effetto del baclofen era presinaptico, abbiamo poi attivato le fibre Aβ mediante stimolazione con due stimoli identici a distanza ravvicinata (100 ms) che inducono risposte sinaptiche distinte e consecutive. Il rapporto tra l’ampiezza del 2° picco e l’ampiezza del 1° picco rappresenta il “Paired Pulse Ratio” (PPR). Una variazione di tale rapporto viene interpretata come indice di modulazione presinaptica. L’applicazione di baclofen induceva un aumento del PPR, suggerendo un’azione presinaptica dell’agonista. Per dimostrare ulteriormente che il baclofen ha effetto presinaptico abbiamo perfuso all’interno dei neuroni da cui registrare un bloccante delle proteine G, il GDP-βS, che consente quindi di bloccare i GABAB postsinaptici. In queste condizioni abbiamo osservato che l’effetto del baclofen persiste, confermando che agisce a livello presinaptico. Inoltre aggiungendo il CGP55845 è possibile notare un aumento dell’ampiezza del 1° picco che porta a una diminuzione del PPR, rispetto alla cellula in controllo. Ciò dimostra che vi è un effetto endogeno dei GABAB a livello presinaptico che determina un’inibizione tonica del rilascio di glutammato dalle fibre afferenti. In condizioni fisiologiche la sinapsi tra la fibra Aβ e il neurone di proiezione o l’interneurone trasporta l’informazione tattile al midollo spinale, mentre in condizioni patologiche lo stimolo tattile viene percepito come doloroso: questo fenomeno prende il nome di allodinia. I nostri dati suggeriscono che i recettori GABAB potrebbero essere coinvolti in entrambi i fenomeni.
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