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Scoperta da un team multidisciplinare la molecola fotocromatica Ziapin2: il 'nano-interruttore' dei neuroni

12/02/2020

Immagine rielaborata da Mattia Di Francesco (IIT)Immagine rielaborata da Mattia Di Francesco (IIT)

Creata in laboratorio una molecola fotocromatica, la Ziapin2, che messa a contatto con i neuroni, si inserisce all’interno della loro membrana cellulare e - attivata dalla luce - ne stimola elettricamente l’attività, proprio come un ‘nano-interruttore’. Questo è lo straordinario risultato di un gruppo multidisciplinare composto dai ricercatori dell’Istituto italiano di tecnologia di (Iit) di Genova, del Center for nano science and technology (Cnst) e del Politecnico di Milano - con il contributo dell’Istituto di biofisica di Trento - descritto in un articolo scientifico recentemente pubblicato dalla rivista Nature Nanotechnology (IF 43,3).

Molte tecniche attualmente in uso per indurre la stimolazione dei neuroni nei casi di malattia neurodegenerative che non rispondono ai farmaci, si basano su approcci invasivi, come elettrodi impiantati nel cranio o l’optogenetica, che richiede la modificazione genetica delle cellule nervose. La svolta indotta dalla Ziapin2 consiste nel rendere possibile un trattamento meno stressante sul piano genetico, meccanico o termico.

Il gruppo dell’Istituto di biofisica di Trento, composto da Mauro Dalla Serra, Lorenzo Lunelli e Marta Marchioretto, ha contribuito con le proprie competenze a questa scoperta studiando gli effetti della nuova molecola fotocromatica a livello della membrana cellulare. Come evidenzia Dalla Serra, Direttore dell’Istituto di biofisica, “la caratterizzazione della modulazione dello spessore della membrana ad opera di Ziapin2 è avvenuta su sistemi puramente lipidici, in modo da escludere il concorso di altri processi cellulari, e mediante microscopia a forza atomica ed elettrofisiologia su membrane planari”.

Significative le prospettive per le possibili future applicazioni: la nuova molecola, grazie alla sua duplice natura - che silenzia i neuroni al buio e li attiva in seguito a stimolazione luminosa - potrebbe essere usata per contrastare l’eccessiva eccitabilità dei circuiti neuronali tipica dei casi di epilessia, o per stimolare, tramite la luce, l’attivazione dei neuroni delle aree cerebrali coinvolte nello sviluppo di malattie neurologiche o nelle patologie degenerative della retina.

Per informazioni:
Mauro Dalla Serra
direttore Cnr-Ibf
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Fonte:cnr.it
URL: https://www.cnr.it/it/news/9211/scoperta-da-un-team-multidisciplinare-la-molecola-fotocromatica-ziapin2-il-nano-interruttore-dei-neuroni