|
2) BREVI RICHIAMI
DI NEUROFISIOLOGIA
Se la funzione nutrizionale (anabolismo-catabolismo) si fonda
sul "ricambio" acido-basico
(La nutrizione si effettua
grazie alla attrazione di particelle simili…, ebbe ad affermare,
con gentile intuito, il matematico Giovanni Bernoulli nel suo
DE NUTRITIONE; ed è una affermazione anticipante
"in nuce" le più recenti "acquisizioni"
della Citologia - ossia:
a - che tale attrazione-repulsione
dipende dal rapporto acido-basico sia dei due costituenti fondamentali
della cellula - il "nucleo" ed il "citosol"
- sia del sangue;
b - che tali caratteri chimici sono "determinati"
dalla differenza jonica fra i relativi costituenti, cioè
dal relativo potenziale elettrico; onde: c - la legittimità
del trasferimento dei fondamentali processi vitali dal piano
biochimico al piano elettrico)
se l'attività nutriziale,
dicevo, si fonda sulla "pendenza" acido-basica, altrettanto
avviene della funzione di "comunicazione" sia delle
varie cellule fra loro, sia fra queste e le diverse parti dell'organismo:
per cui questo - come già ai suoi tempi "intuito"
dal fisico svedese E. Swedemborg, quanto nella sua OPERA PHILOSOPICA
ET MINERARIA scriveva che "l'architettura del cervello
è in stretto rapporto con le varie parti del corpo e
che la corteccia cerebrale era la sede delle attività
psichiche superiori..." per cui questo - ripeto - risulta
come "un tutto organico mutuamente coordinato ed integrato".
Infatti
(ed in particolare), nella maggior parte degli organismi superiori
le comunicazioni intracellulari avvengono mediante due tipi
di trasmissioni
- la trasmissione ormonale
- la trasmissione
neuronale
entrambe le quali utilizzano 'messaggeri chimici'
destinati ad entrare in contatto con "recettori" specifici,
situati in apposite cellule-bersaglio, atte a "riconoscerli"
e a tradurli in risposte biologiche di tipo elettrico e metabolico.
Tralasciando pure qui (per non complicare troppo il discorso)
il modo:
a) come il cervello dirige e controlla la formazione del
funzionamento delle 'sinapsi' (ossia le terminazioni assoniche
od anche "bottoni sinaptici"), nonché i relativi
potenziali d'azione (potenziali a dare un'idea della cui importanza,
basterà ricordare: 1° - da un lato, che quando ai
neuroni neoformati viene impedito di generarli, le strutture
che stabiliscono le sinapsi si "congelano" in uno
stato immaturo; per cui né si accrescono, né riescono
a stabilire nuovi contatti sinaptici, od a subire cambiamenti
di altro tipo; - 2° - dall'altro, che è proprio su
tali POTENZIALI che si estrinseca l'attività dei veleni
animali, e ciò attraverso la "perturbazione",
sia della loro PROPAGAZIONE, sia della loro INATTIVAZIONE: per
cui le terminazioni presinaptiche non "tornano" più
allo stato di riposo, ma permangono nello stato di "tensione"
paralizzatrice della loro funzione);
b) - come ancora i neurotrasmettitori - soprattutto quelli
cerebrali - riescono a regolare il trasporto jonico e, quindi,
la produzione di impulsi elettrici, nelle cellule sulle
quali agiscono.
Tralasciando pure escursioni di tale tipo, per la parte specificamente
afferente, aggiungo quanto segue (e vedremo in sede di "conclusioni"
la stretta pertinenza, con il nostro tema, del presente 'excursus'
nel campo neurobiologico):
AA - Che, nonostante
le notevoli "differenze" fra i due sistemi di comunicazione
intercellulare (mentre, infatti, i neuroni "inviano"
messaggi discreti ad uno specifico insieme di cellule-bersaglio
attraverso la liberazione di una sostanza "neurotrasmettitrice"
diretta verso talune "cellule bersaglio" nelle quali
la medesima si lega ai recettori presenti sulla superficie delle
medesime, determinando mutamenti chimici, sia sulla membrana
delle anzidette cellule, sia al loro interno. L'azione degli
ormoni, invece, è meno 'diretta'. E la loro utilizzazione
è sostanzialmente condizionata dai recettori posti sulle
'cellule bersaglio', le quali 'riconoscono' unicamente le molecole
ormonali, che le sono destinate, e che esse 'sottraggono' dal
"circolo", portandole al proprio interno); nonostante
ciò - dicevo - al "livello molecolare" i due
sistemi non sono così diversi, come potrebbe apparire
a prima vista. - Entrambi infatti operano facendo si che peculiari
messaggeri chimici entrino in contatto con recettori specifici,
situati sulle cellule bersaglio.-
BB - Che fra i vari neurotrasmettitori
(attualmente se ne conoscono una CINQUANTINA, ma non è
detto che non ve ne siano altri), il più importante è
il CALCIO (tanto da essere definito 'il secondo "messaggero"!),
seguito dal SODIO e dal POTASSIO. Ma dal momento che in questa
sede:
- non è della "entità" della
loro azione
- bensì dello "schema-tipo"
della stessa
che debbo trattare, preciso che, stando alle
più recenti ricerche può ritenersi sicuro che,
quando il potenziale d'azione di una sinapsi chimica raggiunge
la terminazione del neurone presinaptico, esso produce la secrezione
di una piccola quantità di un neurotrasmettitore, che
si deposita nelle strutture subcellulari presenti in gran numero
nelle terminazioni post-sinaptiche.
CC - Che mentre detto
potenziale d'azione, dopo una brevissima inversione del potenziale
elettrico intracellulare (il quale, per effetto soprattutto
della entrata di ioni sodio (Na+) e ioni calcio (Ca++), scende
da 70-90 millivolt della 'condizione di riposo', a circa 30
millivolt; per poi tornare a risalire, per l'uscita dalla cellula
di ioni potassio K+, ai valori di riposo); le "strutture
subcellulari", venendo a contatto con strutture specializzate
della parte interna della membrana cellulare (i cosi detti "siti
attivi"), si aprono, versando il loro contenuto nello spazio
intersinaptico: il quale, interagendo con lo specifico recettore
sulla membrana del neurone post-sinaptico, causa una "piccola
variazione" del potenziale di membrana (potenziale post-sinaptico);
variazione che, nel caso di liberazione simultanea di migliaia
di "quanti" (liberazione causata prevalentemente dall'ingresso
nella terminazione presinaptica, di Ca++, durante la fase del
potenziale di azione), produce una più ampia "variazione"
(dell'ordine di millivolt), dei normale potenziale post-sinaptico.
-
Benchè l'importanza assunta in tale "processo"
dal potenziale elettrico e, per esso, dagli elementi chimici
che lo "determinano" appaia chiarissimo, nondimeno
mi sembra opportuno, a vieppiù sottolinearne la specifica
rilevanza, aggiungere quanto segue:
AAA - Che la fusione
delle "vescicole sinaptiche" con la membrana presinaptica,
è un evento controllato rigorosamente, in frazioni
di millisecondo, dall'influsso del calcio extra-cellulare, attraverso
un canale sensibile alle variazioni del potenziale della membrana
neuronale; dopo di che, le vescicole vengono rapidamente e selettivamente
recuperate con un processo di "endocitosi", e nuovamente
caricate di neuro-trasmettitore, attraverso un tipico processo
di "trasporto attivo".
BBB - Che, data l'enorme
rapidità della trasmissione sinaptica, solo le vescicole
già ancorate alla membrana presinaptica sono coinvolte
nella fase più precoce della liberazione dì neuro-trasmettitore;
mentre i "siti" resi disponibili dalle vescicole "fuse"
colla membrana presinaptica, saranno quindi occupati da vescicole
provenienti dalla riserva, previa dissociazione del "citoscheletro"
e riconoscimento dei siti attivi sulla 'membrana presinaptica'
ai quali "ancorarsi" correttamente.-
CCC - Che la quantità
di neurotrasmettitore liberato per "impulso nervoso",
può ritenersi proporzionale, istante per istante, all'entità
dell'INSIEME di vescicole disponibili per la "esocitosi";
laonde si può pensare al complesso processo di liberazione
di neurotrasmettitore, come costituito da uno stadio preparatorio
di liberazione delle vescicole sinaptiche, del "sequestro"
operato dal citoscheletro e da una sequenza di variazioni necessarie,
comprendenti l'ancoraggio e la fusione finale colla membrana
postsinaptica.
DDD - Che i neuroni possono
variare l'efficienza dell'accoppiamento: ECCITAZIONE ELETTRICA
- GENERAZIONE DI NEUROTRASMETTITORE - durante vari stadi funzionali,
in base alle necessità del momento.
Così, durante periodi di elevata frequenza di scarica,
o per azione di afferenze facilitatorie, il numero di quanti
di neurotrasniettitori liberati da un singolo impulso nervoso,
può aumentare di diverse volte rispetto ai "valori"
che si osservano in condizioni di riposo (le basi molecolari
di questo fenomeno coinvolgono variazioni nelle concentrazioni
intracellulari di secondi messaggeri, e nei processi di FOSFORILAZIONE/DEFOSFORILAZIONE
di proteine specifiche all'interno di variazioni nella porzione
di vescicole sinaptiche "presenti' nell'INSIEME di vescicole
di riserva acdcennate SUB/AAA).
EEE - Che in tutte le
condizioni in cui la concentrazione di calcio all'interno del
terminale presinaptico aumenta (come avviene in seguito alla
mobilizzazione di calcio dai depositi intracellulari, ad opera
di secondi messaggeri, come la SINAPSINA I P3), si verifica
un aumento della disponibilità delle vescicole sinaptiche
per l'esocitosi. - Le sinapsine (= associazioni di molecole
che appaiono durante lo sviluppo delle sinapsi e nei neuroni
maturi), farebbero quindi parte di un meccanismo molecolare,
mediante il quale l'attività delle cellule nervose regola
l'efficienza della liberazione di neurotrasmettitori dai terminali,
giocando così un ruolo determinante nella 'trasmissione
dell'informazione' e nella 'plasticità' del sistema
nervoso.
|
