NeuroANAT – Domanda n. 11

Nuclei del rafe

I nuclei del rafe sono situati sulla linea mediana e si estendono lungo tutto il tronco encefalico nel mesencefalo, nel ponte e nel midollo allungato. Questi nuclei contengono principalmente neuroni serotoninergici, che rilasciano serotonina (5-idrossitriptamina – 5HT) che agisce come neurotrasmettitore ma anche con effetti autocrini e paracrini. Al rilascio, la serotonina si lega a un recettore 5-HT postsinaptico, i cui sottotipi esercitano diversi effetti fisiologici. Gli autorecettori 5-HT presinaptici modulano poi il successivo rilascio di serotonina. I nuclei più rostrali situati nel mesencefalo e nel ponte rostrale – nucleo lineare caudale, rafe dorsale e rafe mediano – hanno proiezioni che si estendono alle strutture del proencefalo. Queste proiezioni modulano il funzionamento comportamentale ed emotivo, compresa la regolazione dell’umore, della memoria e il ciclo sonno-veglia. I nuclei caudali del ponte caudale e del midollo allungato – raphe magnus, raphe obscurus e raphe pallidus – proiettano principalmente alle strutture del midollo spinale e modulano la nocicezione e il movimento.

Se vuoi saperne di più e capire meglio scorri la pagina verso il basso

I nuclei del rafe e la narcolessia nel cane

La narcolessia nell’uomo è caratterizzata da sonnolenza diurna persistente, disturbi del sonno notturno, allucinazioni prima dell’inizio del sonno, cataplessia e paralisi nel sonno. La cataplessia e la paralisi nel sonno sono condizioni uniche in cui si verifica una completa perdita del tono e dei riflessi di stiramento nella muscolatura antigravitazionale durante il risveglio vigile. Negli animali normali tale perdita di tono muscolare si verifica solo nel sonno REM. La cataplessia è in genere innescata da emozioni forti e improvvise, come quelle associate alle risate o alla rabbia improvvisa. La narcolessia genetica canina è accompagnata da sonnolenza persistente e disturbi del sonno notturno. Come i narcolettici umani, i cani narcolettici possono muovere gli occhi per seguire gli oggetti nell’ambiente e apparire svegli durante gli episodi cataplettici. I sintomi della narcolessia canina hanno una risposta simile ai farmaci che esacerbano e migliorano i sintomi nei narcolettici umani. La narcolessia genetica canina è causata da una mutazione nel gene del recettore 2 dell’ipocretina (orexina). Al contrario, la narcolessia umana con cataplessia è causata nella maggior parte dei casi da una perdita degenerativa dei neuroni dell’ipocretina e dalla conseguente riduzione del rilascio di ipocretina.

I neuroni ipocretinici si trovano nell’ipotalamo laterale e nell’area perifornicale. Questa è la principale fonte di ipocretina nel cervello. I neuroni ipocretinici hanno proiezioni in molte aree del cervello. Ci sono forti proiezioni su diverse aree coinvolte nella regolazione del sonno-veglia, ad es. il locus coeruleus, il nucleo rafe dorsale e il nucleo tuberomammillare. Nei neuroni del nucleo rafe dorsale sono espressi sia il recettore ‐ 1 dell’ipocretina (HcrtR1) che il recettore ‐ 2 (HcrtR2). Tuttavia, nei cani geneticamente narcolettici, mancano HcrtR2 funzionali. Nei cani narcolettici sono stati descritti effetti terapeutici della somministrazione di ipocretina, presumibilmente a causa della capacità di HcrtR1 di compensare in parte l’assenza di segnalazione attraverso HcrtR2.

È stato dimostrato che le cellule serotoninergiche del nucleo rafe dorsale mantengono un livello moderato di scarica durante la cataplessia. Il comportamento di queste cellule contrasta con quello delle cellule noradrenergiche del locus coeruleus, che mostrano una cessazione completa della scarica simultanea o immediatamente precedente l’inizio della cataplessia, con ripresa dell’attività immediatamente prima della fine del periodo di cataplessia. Gli effetti dell’ipocretina su questi neuroni sono di tipo indiretto e dipenderebbero da una ridotta attività di Hcrt. Data la somiglianza sintomatica e farmacologica della narcolessia umana e canina, nella narcolessia umana potrebbero verificarsi effetti indiretti simili a quelli osservati nel cane.

Prova a rispondere a queste domande:

1. Quale/i nuclei della sostanza reticolare interviene/vengono nella nocicezione?
2. Dove di trova la sostanza nera?
3. Perchè i nuclei del rafe hanno questa denominazione?
4. A quale famiglia di neurotrasmettitori appartengono la serotonina e la noradrenalina?
5. I nuclei pontini fanno parte della sostanza reticolare?

(le risposte sono al fondo della pagina)

Ricordati di consultare un libro o  cercare informazioni in rete se non conosci il significato di alcuni termini!

Risposte

1. Il nucleo del rafe magno (RVM), posto esattamente sulla linea mediana, e i vicini nuclei reticolari magnocellulari intervengono nella modulazione della trasmissione nocicettiva. Gli assoni dei neuroni RVM discendono nel fascicolo dorso-laterale, i cui terminali, in larga misura serotoninergici, proiettano sulle lamine superficiali del corno dorsale del midollo spinale. La stimolazione RVM determina una soppressione dell’attività dei neuroni nocicettivi specifici, forse tramite connessioni dirette, certamente tramite l’attivazione di interneuroni ad encefalina e altri interneuroni inibitori (GABAergici), che possono agire sia a livello presinaptico sui terminali afferenti sia sui neuroni nocicettivi secondari. Sempre nel fascicolo dorso-laterale discendono fibre noradrenergiche provenienti dal locus coeruleus e da altri gruppi cellulari del ponte e del midollo allungato, con analogo effetto inibitorio sulla trasmissione nocicettiva nel corno posteriore.

2. La sostanza nera è un gruppo di neuroni del mesencefalo, situati nei peduncoli cerebrali e implicati nell’esecuzione di molte funzioni motorie. I neuroni della sostanza nera sono caratterizzati dalla presenza di un pigmento scuro, la neuromelanina, da cui il nome. La sostanza nera comprende una parte reticolare, con neuroni GABAergici, più estesa, e una parte compatta, con neuroni dopaminergici. La parte compatta è un’importante via funzionale del controllo dei movimenti: una degenerazione progressiva dei neuroni dopaminergici in questa parte della causa la sintomatologia caratteristica della malattia di Parkinson nell’uomo. La malattia si manifesta con segni clinici simili nel cane giovane, su base ereditaria.

3. Il nome dei nuclei del rafe deriva dal fatto che essi sono localizzati sulla linea mediana dove, durante lo sviluppo embrionale, avviene una saldatura alla confluenza delle due metà simmetriche del tronco cerebrale.

4. Serotonina e noradrenalina sono amine biogene. Esistono cinque neurotrasmettitori amminici biogeni riconosciuti: le tre catecolamine – dopamina, norepinefrina (noradrenalina) e epinefrina (adrenalina) – l’istamina e la serotonina . In termini di sintesi, accumulo nelle vescicole sinaptiche, rilascio e degradazione, questi neurotrasmettitori hanno proprietà a cavallo tra quelle degli altri neurotrasmettitori a basso peso molecolare e quelle dei neuropeptidi.

5. I nuclei pontini non fanno parte della formazione reticolare. Sono raggruppamenti neuronali che ricevono afferenze dalla corteccia cerebrale, tramite le fibre cortico-pontine. Questi nuclei inviano informazioni al cervelletto tramite i peduncoli cerebellari medi controlaterali (fibre ponto-cerebellari). Si crea così un circuito cortico-ponto-cerebellare attraverso cui la corteccia motoria si collega con il cervelletto nella regolazione della coordinazione dei movimenti dei muscoli somatici.