La dopamina è un neurotrasmettitore che svolge un ruolo fondamentale nei comportamenti di ricerca della ricompensa e in processi quali il controllo motorio, l’apprendimento e la memoria. I neuroni dopaminergici malfunzionanti sono implicati in numerosi disturbi, tra cui il morbo di Parkinson, la schizofrenia e la dipendenza. Finora, tuttavia, le informazioni su come essa venga rilasciata nel cervello sono state limitate. Un team di ricerca della Harvard Medical School ha scoperto in che modo i neuroni dopaminergici sani secernono questo neurotrasmettitore fornendo le basi per sviluppare trattamenti più mirati per i diversi disturbi citati precedentemente. La ricerca, pubblicata su Cell, ha identificato, nei neuroni dopaminergici, siti specializzati che rilasciano la dopamina in modo rapido e spazialmente preciso.

In che modo viene rilasciata la dopamina?

Per identificare il meccanismo molecolare responsabile della secrezione della dopamina, i ricercatori si sono concentrati sui neuroni dopaminergici del mesencefalo, che sono coinvolti nei circuiti neurali sottostanti il ​​movimento e la ricerca della ricompensa. Hanno, quindi, cercato zone attive o siti di rilascio dei neurotrasmettitori situati nelle sinapsi e, utilizzando la microscopia a super risoluzione, hanno scoperto che i neuroni dopaminergici contengono proteine ​​che segnano la presenza di zone attive. Queste zone indicano che un neurone può impegnarsi in una trasmissione sinaptica veloce, in cui il segnale di un neurotrasmettitore viene trasferito con precisione da un neurone all'altro entro pochi millisecondi. Dunque, la dopamina viene rilasciata in posizioni molto specifiche e con un'incredibile precisione spaziale e velocità, mentre in precedenza si riteneva che essa fosse prodotta lentamente.

Le proteine implicate nella secrezione di dopamina

In un'altra serie di esperimenti condotti sui topi, i ricercatori hanno utilizzato strumenti genetici per eliminare diverse proteine ​​nella zona attiva. Hanno così scoperto che la rimozione della proteina RIM, associata a malattie come la schizofrenia e ai disturbi dello spettro autistico, ha quasi bloccato il rilascio di dopamina. Ma questo non vale per tutte le proteine: ad esempio, l'eliminazione della proteina ELKS ha avuto un effetto scarso o nullo sulla secrezione di dopamina, suggerendo che quest’ultima si basi su meccanismi specializzati. La conoscenza di questi meccanismi potrebbe portare allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche.

Il team ha intenzione di effettuare ulteriori studi sulle zone attive per comprendere il loro ruolo nella produzione di dopamina ed in che modo manipolarle. Al momento, la maggior parte dei trattamenti prevede la somministrazione di una quantità eccessiva di dopamina che può comportare molti effetti collaterali. La speranza dei ricercatori è di identificare le proteine ​​che mediano solo la secrezione di dopamina per manipolarne il rilascio.

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