Ruolo critico della vitamina D nella funzione dopaminergica e nella schizofrenia

riepilogo: I neuroscienziati hanno scoperto come la carenza di vitamina D influisca sullo sviluppo dei neuroni, contribuendo a disturbi come la schizofrenia.

Utilizzando una tecnologia innovativa, sono stati in grado di osservare che la carenza di vitamina D non solo altera lo sviluppo dei neuroni, ma influisce anche sul meccanismo di rilascio della dopamina nel cervello. Hanno scoperto che il rilascio di dopamina era migliorato nelle cellule coltivate in presenza di vitamina D, rispetto a un controllo.

Questo studio conferma l’importanza della vitamina D nella differenziazione strutturale dei neuroni dopaminergici e suggerisce che la carenza materna di vitamina D può alterare il modo in cui si formano i primi circuiti della dopamina.

Aspetti principali:

1. Il team di ricerca ha dimostrato che la carenza di vitamina D influenza i meccanismi di crescita e la secrezione di dopamina nei neuroni della dopamina.
2. Hanno scoperto che il rilascio di dopamina era migliorato nelle cellule coltivate in presenza dell’ormone della vitamina D, rispetto a un controllo.
3. Lo studio ipotizza che i primi cambiamenti nella differenziazione dei neuroni dopaminergici dovuti alla carenza di vitamina D possano essere l’origine dello sviluppo neurologico della disfunzione della dopamina negli adulti che sviluppano la schizofrenia.

fonte: Università del Queensland

I neuroscienziati dell’Università del Queensland hanno scoperto come la carenza di vitamina D influisce sullo sviluppo dei neuroni nella schizofrenia utilizzando una nuova tecnica.

Il documento è stato pubblicato in Giornale di neurochimica.

Il professor Darrell Iles si è basato su ricerche precedenti al di fuori del suo laboratorio presso il Queensland Brain Institute che collegavano la carenza materna di vitamina D a disturbi dello sviluppo cerebrale, come la schizofrenia, per comprendere i cambiamenti funzionali che si verificano nel cervello.

La schizofrenia è associata a molti fattori di rischio dello sviluppo, sia genetici che ambientali. Sebbene le esatte cause neurologiche del disturbo non siano note, ciò che è noto è che la schizofrenia è associata a un netto cambiamento nel modo in cui il cervello utilizza la dopamina, il neurotrasmettitore spesso indicato come la “molecola della ricompensa” del cervello.

Il professor Ailes ha studiato i meccanismi che potrebbero essere correlati alla secrezione anormale di dopamina e ha scoperto che la carenza materna di vitamina D influisce sullo sviluppo iniziale e sulla successiva differenziazione dei neuroni dopaminergici.

Il team del Queensland Brain Institute ha sviluppato cellule simili alla dopamina per replicare il processo di differenziazione nei primi neuroni dopaminergici che normalmente si verifica durante lo sviluppo embrionale.

Hanno trapiantato i neuroni sia in presenza che in assenza dell’ormone vitamina D attivo. In tre diversi regimi modello, è stato dimostrato che aumentano significativamente la crescita dei neuriti dopaminergici. Hanno poi mostrato cambiamenti nella distribuzione delle proteine ​​presinaptiche responsabili del rilascio di dopamina all’interno di questi neuroni.

“Quello che abbiamo scoperto è che il processo di differenziazione alterato in presenza di vitamina D non solo fa sì che le cellule crescano in modo diverso, ma recluta anche un meccanismo per rilasciare la dopamina in modo diverso”, ha affermato il professor Iles.

Utilizzando un nuovo strumento di visualizzazione noto come neurotrasmettitori pseudofluorescenti, il team può quindi analizzare i cambiamenti funzionali nell’assorbimento e nel rilascio presinaptico della dopamina in presenza e in assenza di vitamina D.

Hanno dimostrato che la secrezione di dopamina era migliorata nelle cellule coltivate in presenza dell’ormone rispetto a un controllo.

“Questa è la prova definitiva che la vitamina D influisce sulla differenziazione strutturale dei neuroni dopaminergici”.

Approfittando dei progressi nel targeting e nella visualizzazione di singole molecole all’interno dei terminali dei nervi presinaptici, il professor Iles e il suo team hanno permesso di esplorare la loro convinzione di lunga data che la carenza materna di vitamina D altera il modo in cui si formano i primi circuiti della dopamina.

Il team sta ora esplorando se altri fattori di rischio ambientale per la schizofrenia, come l’ipossia materna o l’infezione, alterino in modo simile il percorso di differenziazione dei neuroni della dopamina.

Iles e il suo team ritengono che tali cambiamenti precoci nella differenziazione e nella funzione dei neuroni della dopamina possano essere l’origine dello sviluppo neurologico della disfunzione della dopamina in seguito negli adulti che sviluppano la schizofrenia.

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autore: Isole Daryl
fonte: Università del Queensland
comunicazione: Isole Darrell – Università del Queensland
immagine: Immagine accreditata a Neuroscience News

Ricerca originale: accesso libero.
“Vitamina D: un potente regolatore della differenziazione e della funzione dei neuroni dopaminergiciDi Renata Aparecida, Nedel Bertil et al. Giornale di neurochimica

un sommario

Vitamina D: un potente regolatore della differenziazione e della funzione dei neuroni dopaminergici

La vitamina D è stata identificata come un fattore chiave nella neurogenesi e differenziazione dopaminergica. Pertanto, la carenza di vitamina D dello sviluppo (DVD) è stata collegata a disturbi anormali della segnalazione della dopamina con una base neurosviluppo come la schizofrenia.

Qui forniamo ulteriori prove del ruolo della vitamina D come mediatore dello sviluppo dopaminergico, dimostrando che aumenta la crescita dei neuriti, la ramificazione dei neuriti, la ridistribuzione delle proteine ​​presinaptiche, la produzione di dopamina e la secrezione funzionale in vari modelli in vitro di sviluppo delle cellule dopaminergiche tra cui SH-SY5Y Cellule, colture primarie mesencefaliche e coagro/striato mesencefalico.

Questo studio continua a identificare la vitamina D come un fattore di differenziazione importante per lo sviluppo dei neuroni della dopamina e ora mostra per la prima volta che l’esposizione cronica all’ormone attivo vitamina D aumenta la capacità dei neuroni in via di sviluppo di rilasciare dopamina.

Questo studio ha anche implicazioni per la comprensione dei meccanismi alla base del legame tra carenza di DVD e schizofrenia.