Nel 1991, un neuroscienziato scopre la molecola che permette ai neuroni di parlarsi. È una molecola così piccola che nessuno pensava potesse cambiare la neurologia. Cambierà tutto.
In breve
Per decenni, la sinapsi è rimasta una “scatola nera”. Si sapeva che il segnale elettrico arrivava, i neurotrasmettitori venivano rilasciati, il messaggio proseguiva. Ma il meccanismo restava oscuro — si immaginava qualcosa di automatico, quasi passivo. Nel 1991, Thomas Südhof pubblica su Science la scoperta della sinaptotagmina: la molecola sensore che permette alle vescicole sinaptiche di rilasciare neurotrasmettitori nel momento giusto. Non un rubinetto che si apre, ma un orologio di precisione. Il rilascio è preparato in anticipo, tenuto sotto controllo, attivato solo al millisecondo preciso — rendendo possibili plasticità sinaptica e apprendimento. Una scoperta riconosciuta con il Premio Nobel per la medicina nel 2013.
Come sottolineiamo in Saremo tutti centenari: il cervello inizia a perdere funzione per una disfunzione delle connessioni che precede, e supera per impatto, la perdita massiva di neuroni. Proteggere le sinapsi non è un obiettivo secondario — è il cuore della prevenzione neurologica.
L’approfondimento
La sinaptotagmina: il sensore del calcio.
Prima di Südhof, si sapeva che il rilascio dei neurotrasmettitori dipende dall’ingresso di ioni calcio nel terminale presinaptico — ma non si capiva come il calcio comunicasse alle vescicole sinaptiche di fondersi con la membrana e rilasciare il loro contenuto. Il processo sembrava rapido, ma la molecola che lo innescava era sconosciuta.
Salute Spiegata, nella tua casella di posta.
La sinaptotagmina — identificata dal gruppo di Südhof all’Università del Texas — si è rivelata il sensore mancante. È una proteina transmembrana delle vescicole sinaptiche con due domini C2 capaci di legare il calcio con alta affinità. In assenza di calcio, la sinaptotagmina mantiene la fusione delle vescicole attivamente soppressa. Quando il potenziale d’azione raggiunge il terminale sinaptico e apre i canali del calcio voltaggio-dipendenti, il calcio entra, si lega alla sinaptotagmina, e questa — in meno di un millisecondo — sblocca la fusione delle vescicole con la membrana plasmatica, rilasciando i neurotrasmettitori nella fessura sinaptica.
È un meccanismo che unisce velocità (sub-millisecondo), precisione spaziale (solo alle zone attive, dove i canali del calcio sono concentrati) e regolabilità (la quantità di calcio determina quante vescicole si fondono). L’orologio svizzero, appunto.
Chi costruisce le sinapsi — e chi le demolisce.
Il meccanismo di rilascio di Südhof governa la comunicazione sinaptica istante per istante. Ma chi costruisce le sinapsi in primo luogo, e chi decide quali rimuovere?
Gli astrociti sono gli architetti. Secernono una serie di molecole — tra cui Hevin, SPARC e trombospondine — che guidano la formazione e il consolidamento delle connessioni sinaptiche. Hevin in particolare è stata identificata come essenziale per la maturazione delle sinapsi eccitatorie: topi privi di Hevin mostrano deficit nella formazione di sinapsi talamocorticali. Rilevante per la longevità: Hevin è misurabile nel sangue e i suoi livelli diminuiscono con l’età — potenziale biomarcatore della salute sinaptica sistemica.
La microglia è il servizio urbanistico del cervello. Attraverso il processo di pruning sinaptico — mediato dal sistema del complemento, in particolare C1q e C3 — riconosce e rimuove le sinapsi deboli o non necessarie, mantenendo ordine ed efficienza nella rete neurale. È un processo essenziale: senza potatura, i circuiti si saturano di sinapsi poco efficienti e la specificità computazionale si perde.
Senza costruttori la rete non cresce. Senza demolitori, collassa nel disordine.
Il deterioramento con l’età.
Con l’invecchiamento, questo equilibrio si deteriora su entrambi i fronti. Gli astrociti producono meno fattori trofici sinaptici, riducendo la capacità di formare e rafforzare nuove connessioni. La microglia — come abbiamo visto nel post precedente — tende a uno stato di attivazione cronica che trasforma il pruning fisiologico in una rimozione eccessiva e indiscriminata. Il risultato è una riduzione progressiva della densità sinaptica e della plasticità — che si manifesta clinicamente come rallentamento cognitivo, difficoltà di apprendimento e, nelle forme più avanzate, come le demenze neurodegenerative.
La scoperta più importante degli ultimi vent’anni nella neurobiologia dell’Alzheimer è che la perdita sinaptica — non la morte neuronale né il carico di placche amiloidi — correla più strettamente con il declino cognitivo. I neuroni possono restare vivi a lungo anche in un cervello malato. Sono le loro connessioni a cedere per prime.
Il punto di vista di SoLongevity
Le dinamiche astrocitarie e microgliali sono al centro dello studio dei biomarcatori dell’invecchiamento cerebrale: comprendere quando e come si altera il ciclo di costruzione e potatura sinaptica è fondamentale per sviluppare interventi preventivi mirati, prima che il danno diventi strutturale.
Thomas Südhof — Premio Nobel 2013 per la medicina, scopritore della sinaptotagmina — era presente al Milan Longevity Summit 2026, organizzato dalla Fondazione SoLongevity, dove ha presentato una nuova serie di dati interessantissimi sul ruolo della proteina Beta-Amiloide nella neurodegenrazione. Dati su cui torneremo in un articolo dedicato. E’ stata un’occasione unica per portare a Milano la frontiera della neurobiologia sinaptica nel contesto della longevità in salute.
Fonte
Südhof TC, “Neurotransmitter release: the last millisecond in the life of a synaptic vesicle.” Neuron. 2013;80(3):675–690.