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Le qualità inaspettate del glutammato nel cervello

Ricercatori presso la Chalmers University of Technology e la Gothenburg University in Svezia hanno contato le molecole del neurotrasmettitore glutammato rilasciate quando un segnale è trasferito tra due cellule cerebrali. Con un nuovo metodo di analisi, pubblicato sul Journal of the American Chemical Society (vol. 141, n. 44, pagg. 17507-17511, 2019), hanno dimostrato che il cervello regola i suoi segnali utilizzando il glutammato in più casi di quanti si conoscessero.

È stata utilizzata una nuova tecnica di sensore amperometrico a base di enzimi per il conteggio delle molecole di glutammato immagazzinate all'interno di vescicole sinaptiche singole. In questo metodo, un sensore di glutammato ultraveloce a base di enzimi è inserito in una soluzione di vescicole sinaptiche isolate, che si rompono in modo randomizzato sulla superficie del sensore a seconda del potenziale con un potenziale negativo costante. I segnali amperometrici continui sono campionati ad alta velocità (10 kHz) per registrare picchi di sub-millisecondi, che rappresentano il rilascio di glutammato dalle singole vescicole che si aprono. La quantificazione del glutammato è ottenuta mediante una curva di taratura che si basa sulla misurazione del rilascio di glutammato dalle vescicole precaricate con varie concentrazioni di glutammato. Le misurazioni mostrano che una singola vescicola sinaptica isolata incapsula circa 8.000 molecole di glutammato ed è paragonabile al rilascio esocitotico misurato di glutammato nel rilevamento amperometrico nel nucleo accumbens del tessuto cerebrale del ratto. Quindi, questa nuova metodologia introduce i mezzi per quantificare quantità ultra-piccole di glutammato e per studiare la fisiologia delle vescicole sinaptiche, la patogenesi e i trattamenti farmacologici per i disturbi neuronali in cui il glutammato è coinvolto.

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