Ruolo cruciale della vitamina D nella funzione della dopamina e nella schizofrenia

May 02, 2023

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

Utilizzando una tecnologia innovativa, hanno potuto osservare che la mancanza di vitamina D non solo modifica la crescita dei neuroni, ma influenza anche il meccanismo di rilascio della dopamina nel cervello. Hanno scoperto che il rilascio di dopamina era aumentato nelle cellule coltivate in presenza di vitamina D, rispetto a un controllo.

Questo studio sottolinea l’importanza della vitamina D nella differenziazione strutturale dei neuroni dopaminergici e suggerisce che la carenza materna di vitamina D potrebbe alterare la formazione precoce dei circuiti dopaminergici.

Aspetti principali:

Fonte:Università del Queensland

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

L’articolo è stato pubblicato sul Journal of Neurochemistry.

Il professor Darryl Eyles si è basato sulle ricerche passate del suo laboratorio presso il Queensland Brain Institute che collegano la carenza materna di vitamina D e i disturbi dello sviluppo cerebrale, come la schizofrenia, per comprendere i cambiamenti funzionali che avvengono nel cervello.

La schizofrenia è associata a molti fattori di rischio dello sviluppo, sia genetici che ambientali. Mentre le precise cause neurologiche del disturbo sono sconosciute, ciò che è noto è che la schizofrenia è associata a un marcato cambiamento nel modo in cui il cervello utilizza la dopamina, il neurotrasmettitore spesso definito la “molecola della ricompensa” del cervello.

Il professor Eyles ha seguito i meccanismi che potrebbero essere correlati al rilascio anomalo di dopamina e ha scoperto che la carenza materna di vitamina D influisce sullo sviluppo precoce 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 di solito avviene durante lo sviluppo embrionale.

Hanno coltivato i neuroni sia in presenza che in assenza dell’ormone attivo della vitamina D. In tre diversi sistemi modello hanno mostrato che la crescita dei neuriti della dopamina era notevolmente aumentata. Hanno poi mostrato alterazioni nella distribuzione delle proteine ​​presinaptiche responsabili del rilascio di dopamina all'interno di questi neuriti.

"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 macchinari per rilasciare dopamina in modo diverso", ha detto il professor Eyles.

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

Hanno dimostrato che il rilascio di dopamina era aumentato nelle cellule coltivate in presenza dell’ormone rispetto a un controllo.

"Questa è una prova conclusiva che la vitamina D influenza la differenziazione strutturale dei neuroni dopaminergici."

Sfruttare i progressi nel targeting e nella visualizzazione di singole molecole all’interno dei terminali nervosi presinaptici ha permesso al professor Eyles e al suo team di esplorare ulteriormente la loro convinzione di lunga data secondo cui la carenza materna di vitamina D cambia il modo in cui si formano i primi circuiti dopaminergici.

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

Eyles e il suo team ritengono che tali alterazioni precoci della differenziazione e della funzione dei neuroni dopaminergici possano essere l'origine dello sviluppo neurologico della disfunzione dopaminergica successiva negli adulti che sviluppano la schizofrenia.

Autore:Darryl EylesFonte:Università del QueenslandContatto:Darryl Eyles – Università del QueenslandImmagine:L'immagine è accreditata a Neuroscience News

Ricerca originale: Accesso aperto."Vitamina D: un potente regolatore della differenziazione e della funzione dei neuroni dopaminergici" di Renata Aparecida Nedel Pertile et al. Giornale di neurochimica