Nei giorni scorsi, è stata pubblicata la notizia della scoperta del ruolo chiave della proteina SKT per la memoria. Entriamo nei dettagli del meccanismo e della scoperta.

Recentemente la rivista internazionale Cell Reports ha pubblicato uno studio che ha catturato l’attenzione della comunità scientifica, dimostrando come la proteina SKT sia una componente cruciale dell’architettura delle sinapsi.

La brillante ricerca è stata guidata dalla biologo di formazione e carriera, la Prof.ssa Paola Defilippi, afferente all’Università degli Studi di Torino, confermando il ruolo rilevante del nostro territorio nella ricerca biologica di ultima generazione, e sul piano internazionale.

SKT: un adattatore postsinaptico essenziale

SKT (Small with Kinky Tail) è stata identificata come proteina adattatrice postsinaptica che interagisce direttamente con PSD-95 e SHANK3, due elementi fondamentali della postsynaptic density (PSD), il complesso proteico che regola la comunicazione sinaptica. La perdita di SKT, infatti, provoca alterazioni marcate delle spine dendritiche: diminuiscono le spine mature “a fungo” e aumentano quelle immature e instabili, con conseguente difetto nella trasmissione eccitatoria.

Dal punto di vista molecolare, SKT si localizza specificamente nelle spine dendritiche, associandosi con PSD-95 e SHANK3 attraverso il suo dominio amino-terminale (aa 1–823).

Esperimenti di co-immunoprecipitazione e BioID in cellule HEK293T e COS-7 hanno, infine, confermato la sua associazione diretta con PSD-95 e SHANK3, mentre non interagisce con CAMKIIα/β o HOMER1a, suggerendo un ruolo mirato nel network della PSD.

Dalla sinapsi al comportamento

Nei modelli murini, con topi knockout per SKT (SKT-KO), le analisi in vitro e in vivo hanno evidenziato:

• Densità e maturazione delle spine dendritiche: nei neuroni ippocampali KO, la densità complessiva delle spine è ridotta, con diminuzione delle spine “a fungo” e aumento delle filopodie immature. L’espressione esogena di SKT, sia full-length sia amino-terminale (1–823), ripristina in parte la densità e la morfologia delle spine.
• Attività dei piccoli GTPasi: livelli elevati di RHOA attivo, riduzione di RAC1 e incremento della fosforilazione di COFILIN indicano alterazioni della dinamica dell’actina, essenziale per la morfogenesi delle spine.
• Funzione sinaptica: registrazioni elettrofisiologiche mostrano una riduzione sia dell’ampiezza sia della frequenza dei mEPSC, diminuzione della conduzione AMPAR senza modificare il numero di recettori, e riduzione dell’ampiezza degli eEPSC dovuta a un calo del readily releasable pool (RRP). La paired-pulse facilitation aumentata, dunque, suggerisce un possibile adattamento presinaptico alla disfunzione postsinaptica.
• Sincronizzazione neuronale: nelle colture su microelettrodi (MEA), i neuroni KO mostrano ritardi nello sviluppo di burst sincronizzati, indicativo di un network meno maturo.
• Comportamento osservato: i topi KO presentano un aumento dell’autogrooming (attività di autopulizia corporea e marcatore di comportamento stereotipato), deficit motori, alterazioni della memoria di lavoro e ridotta flessibilità cognitiva, analoghi a fenotipi osservati in modelli di KO di SHANK3 e PSD-95.

Questo studio conferma che la PSD è una rete dinamica e complessa, dove ogni componente può essere cruciale. SKT emerge come regolatore chiave delle spine dendritiche e della plasticità sinaptica, con impatti su comportamento e funzione corticale. La sua caratterizzazione fornisce una base importante per indagare le sinaptopatie, come disturbi dello spettro autistico e deficit cognitivi, aprendo nuove prospettive terapeutiche.

Un risultato che ha le radici torinesi

La Prof.ssa Paola Defilippi ha guidato un team internazionale, combinando formazione accurata in ambito biologico, esperienza di ricerca all’estero e leadership in progetti innovativi. Questo importante risultato rappresenta un motivo di orgoglio per la Comunità di Biologi italiana, dimostrando come scoperte di frontiera possano partire dal nostro territorio e avere impatto globale.

L’Ordine dei Biologi del Piemonte, della Liguria e della Valle d’Aosta si unisce alle complimentazioni già mosse da molteplici autorità, esprimendo una vivace stima nei confronti della Prof.ssa Defilippi e del suo team di ricerca, per un così eccellente e rilevante risultato, che unisce rigore, innovazione e rilevanza internazionale.