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il circuito della Ossitocina-vasopressina ha dinamica distinta in tutto lo sviluppo embrionale

Il lavoro, effettuato dalle madrigale di Pilar e da Sandra Jurado, dall'istituto delle neuroscienze di UMH-CSIC in Alicante, un centro unito del Consiglio nazionale delle ricerche e dell'università spagnoli di Miguel Hernández, è stato pubblicato nella biologia di comunicazioni, il giornale di un gruppo della natura.

La nostra analisi approfondita del circuito della ossitocina-vasopressina nel cervello del mouse ha rivelato che queste due molecole hanno dinamica distinta in tutto lo sviluppo embrionale. È probabile che questi adattamenti modulano i beni funzionali delle regioni differenti del cervello secondo la loro fase inerente allo sviluppo, contribuenti al perfezionamento dei circuiti neurali che sono alla base dei comportamenti sociali.„

Dott. Sandra Jurado, Direttore del laboratorio sinaptico di neuromodulatore e la cella e l'unità di neurobiologia dei sistemi, istituto delle neuroscienze

Molto simili nella struttura, nell'ossitocina ed in vasopressina sono due neuropeptides che sono conservata evolutiva e sono compresi nel regolamento dei comportamenti sociali complessi quali cura materna e le paia di legame.

Sebbene non sia conosciuto come l'ossitocina e la vasopressina modulano la funzione del cervello, i numerosi studi in animali ed esseri umani suggeriscono che le alterazioni in questi circuiti possano essere alla base dei disturbi mentali caratterizzati dai deficit nell'interazione sociale, quali autismo, ansia ed aggressione o la schizofrenia del sociale. “Per noi, è stato molto importante identificare come questi circuiti sono formati durante lo sviluppo del cervello, per individuare le alterazioni potenziali che potrebbero essere collegate con i disordini sociali,„ dice il Dott. Jurado, che piombo la ricerca.

Fin qui, la maggior parte degli studi per caratterizzare l'espressione delle proiezioni della vasopressina e dell'ossitocina hanno utilizzato i metodi istologici e l'ibridazione in situ nelle sezioni del cervello che forniscono il dato valido, ma che sia difficile da estrapolare alla formazione di circuiti tridimensionali nel cervello.

Inoltre, la maggior parte del lavoro precedente ha messo a fuoco sul cervello del ratto, sebbene un numero aumentante di studi impiegassero il mouse come modello sperimentale, evidenziante l'esigenza della connettività più accurata mappa per il questo le specie comunemente usate in laboratorio.

Modulazione di comportamento sociale

Prodotto nell'ipotalamo, la regione del cervello responsabile del gestire i comportamenti essenziali per la sopravvivenza, l'ossitocina agisce sia come ormone che come neurotrasmettitore. Questa piccola, molecola primitiva svolge un ruolo importante sia nelle funzioni di base quale bilanciamento osmotico in specie invertebrate che nei comportamenti complessi come la riproduzione e nei comportamenti materni in esseri umani.

Sebbene l'ossitocina sia più nota per la contrazione aumentante del muscolo durante il parto, egualmente svolge un ruolo importante nei comportamenti riproduttivi e sociali. Grazie a questo ormone, il nostro cervello può mantenere le relazioni affettive con i nostri pari. Ed uno dei la più primitive e più forti in mammiferi è precisamente lo stretto rapporto fra una madre ed i suoi bambini. L'ossitocina è conosciuta popolare mentre “l'ormone di amore„, come promuove il contatto sociale, le preferenze del partner ed il collegamento successivo. Egualmente produce una sensazione di sicurezza e un benessere e diminuisce lo sforzo.

Similmente, la vasopressina promuove il contatto sociale, preferenza del compagno ed il collegamento, modula i comportamenti territoriali verso i rivali dello stesso sesso potenziali, aumenta l'attrazione come pure i comportamenti sessuali e riproduttivi.

Il cervello tranasparent

In questo studio, le madrigale e Jurado hanno applicato la tecnica di chiarimento di iDISCO+, che permette la rimozione di grande parte del contenuto (in grasso) del lipido del cervello senza danneggiare la sua struttura, per renderlo trasparente. Questo metodo, congiuntamente a microscopia di fluorescenza leggera della lamiera sottile, ha permesso che i ricercatori generassero le ricostruzioni 3D con alta risoluzione cellulare dei sistemi oxytocinergic e vasopressinergic di intero cervello del mouse, dallo sviluppo iniziale all'età adulta.

Grazie a questa metodologia hanno potuti fare una classificazione precisa delle celle che sintetizzano l'ossitocina e la vasopressina nei nuclei profondi del cervello, quale l'ipotalamo. Interessante, i ricercatori spagnoli hanno osservato che i vari nuclei ipotalamici evidenziano le profonde differenze nell'espressione dell'ossitocina e della vasopressina durante lo sviluppo embrionale.

Inoltre, hanno veduto un'alta presenza (ossitocina e vasopressina) di celle miste durante le fasi inerenti allo sviluppo iniziali, che diminuisce nella maggior parte dei nuclei ipotalamici mentre la crescita progredisce. “È probabile che questi adattamenti dinamici permettono la modulazione dei livelli della vasopressina e dell'ossitocina nelle regioni differenti del cervello secondo la fase inerente allo sviluppo. Questo cambiamento renderebbe possibile il perfezionamento dei circuiti neurali che sono alla base dei comportamenti sociali,„ i ricercatori ha detto.

Questi adattamenti evidenziano le differenze fra il mouse ed il cervello del ratto, rendenti a questo studio un nuovo benchmark per i ricercatori che studiano il comportamento sociale basato sui modelli murini, di cui il neurodevelopment divide molte caratteristiche con il cervello umano.

Source:
Journal reference:

Madrigal, M. D. P., Jurado, S. Specification of oxytocinergic and vasopressinergic circuits in the developing mouse brain. Communication Biology. doi.org/10.1038/s42003-021-02110-4.