Modello neuroimmunologico della memoria traumatica

Gli eventi traumatici possono portare a forti ricordi episodici emotivi comuni nel Disturbo Post-Traumatico da Stress (PTSD). L'affetto intenso può inibire l'efficacia della neurotrasmissione glutammatergica in due particolari aree del sistema limbico che sono state implicate nell'elaborazione di ricordi carichi di emozioni: l'amigdala e l'ippocampo(1,2).

La disfunzione della neurotrasmissione glutammatergica è associata allo squilibrio del potenziamento a lungo termine (LTP) e della depressione a lungo termine (LTD) - due meccanismi sottostanti che cooperano per raggiungere la plasticità sinaptica e le sue espressioni - apprendimento e memoria (3). LTP: il miglioramento duraturo della funzione sinaptica include cambiamenti nella quantità di neurotrasmettitore glutammato rilasciato in una sinapsi, cambiamenti nei livelli di proteine ​​​​chiave nelle sinapsi, fosforilazione proteica e cambiamenti nella densità dei recettori sulle loro membrane sinaptiche. LTD è l'inverso di LTP, una riduzione duratura della trasmissione sinaptica (4). Le interazioni tra le diverse forme di plasticità sono alla base di diverse forme di memoria. Normalmente questi meccanismi sono equilibrati.

Nella letteratura attuale ci sono dati che le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe I (MHC classe I), note per essere importanti per le risposte immunitarie all'antigene, sono espresse anche da neuroni che subiscono dipendenza dall'attività, modificazioni strutturali e sinaptiche a lungo termine ( 5). Il cervello produce le proprie molecole immunitarie, le proteine ​​MHC di classe I e CD3-zeta (un componente dei recettori per MHC di classe I). Nel sistema immunitario, le due proteine ​​agiscono come parte di un sistema di serratura e chiave per riconoscere e sbarazzarsi degli invasori estranei del corpo. Il polipeptide CD3-zeta è un componente del recettore dell'antigene delle cellule T (TCR) che contribuisce alla sua efficiente espressione sulla superficie cellulare e spiega parte della sua capacità di trasduzione (6).

Nel cervello, possono far parte di un sistema di segnalazione che riconosce ed elimina le connessioni neurali inappropriate. L'espressione di MHC di classe I è regolata dall'attività elettrica naturale e sensibile ai cambiamenti sia naturali che patologici nell'attività. L'attività elettrica dei neuroni guida verso l'istituzione del modello finale di connessione. I cambiamenti nella forza delle singole sinapsi come il potenziamento e la depressione portano rispettivamente alla stabilizzazione e al ritiro delle connessioni interessate. Ci sono dati che nei topi con deficit di MHC di classe I e CD3-zeta l'LTP nell'ippocampo è notevolmente potenziato e LTD è assente. Pertanto, l'MHC di classe I è cruciale per tradurre l'attività in cambiamenti nella forza sinaptica e nella connettività neuronale in vivo. Ha richiesto per la normale attività dipendente il potenziamento, la depressione, la rimozione della connessione inappropriata e la risposta alle lesioni nel sistema nervoso centrale (6).

I recettori del glutammato svolgono un ruolo critico nei meccanismi LTP/LTD. Alcuni ricercatori ritengono che un ruolo chiave nella patogenesi del PTSD sia svolto dall'eccessiva eccitazione dei recettori NMDA nelle strutture del sistema limbico (1). I dati esistenti consentono di ipotizzare che l'equazione dei meccanismi di plasticità dipenda dalle relazioni reciproche tra l'MHC di classe I ei recettori del glutammato.

Le cellule T, come i neuroni, esprimono alti livelli di recettori del glutammato che sono identici ai recettori del glutammato nel cervello. La presenza di recettori ionotropici e metabotropici del glutammato nelle membrane dei linfociti li rende sensibili alle stesse molecole di allarme che gestiscono l'attività neuronale. Il glutammato da solo innesca diverse attivazioni di cellule T che differiscono quantitativamente o qualitativamente da quelle innescate da attivatori "classici" di cellule T come gli antigeni(7). Ci sono dati sull'influenza del recettore delle cellule T-complesso CD3- sull'espressione dei recettori del glutammato delle cellule T (8). È possibile che i ruoli chiave in questa funzione svolgano CD3-zeta.