Ossitocina in astrociti primari: segnali di calcio e rilascio di glutammato

Abstract

Il ruolo dell'ossitocina nel regolare le funzioni delle cellule gliali negli ultimi anni è stato progressivamente riconosciuto. Studi precedenti hanno evidenziato che questo neuropeptide modula funzionalmente segnali intracellulari di Ca²⁺ e rilascio di glutammato da processi astrocitari di roditori adulti, con effetti duali. L’obiettivo di questo studio è valutare l'espressione dei recettori dell'ossitocina in astrociti in coltura e valutarne gli effetti derivante dalla sua attivazione. In astrociti corticali primari di ratto la presenza dei recettori è stata analizzata mediante microscopia confocale, mentre gli effetti dell'attivazione recettoriale sono stati valutati studiando il rilascio di glutammato. I risultati mostrano l’espressione dei recettori dell'ossitocina sia nel soma, sia nei prolungamenti degli astrociti. L'esposizione a concentrazioni nanomolari di ossitocina determina una risposta duale negli astrociti, caratterizzata da effetti sia facilitatori sia inibitori sul rilascio di glutammato. Tali effetti sono stati riprodotti anche mediante l'impiego di agonisti funzionali, carbetocina e atosiban. L'effetto facilitatorio risulta dipende dall'attivazione della via di segnalazione mediata dalla proteina Gq, mentre quello inibitorio dall'attivazione della via mediata dalla proteina Gi. I risultati suggeriscono che gli effetti dell'ossitocina osservati negli astrociti in coltura potrebbero riflettere quelli che si verificano nei processi astrocitari maturi preparati da tessuto nervoso in cui gli astrociti si sono sviluppato all'interno delle reti neurone-astrocita, confermando l'utilità degli astrociti in coltura come modello per lo studio dei meccanismi molecolari della segnalazione dell'ossitocina e dei suoi effetti nella modulazione del rilascio di gliotrasmettitori.

In recent years, the role of oxytocin in regulating glial cell function has become increasingly recognised. Previous studies have shown that this neuropeptide functionally modulates intracellular Ca²⁺ signalling and glutamate release from astrocytic processes in adult rodents, with dual effects. This study aimed to assess the expression of oxytocin receptors in cultured astrocytes and to evaluate the effects of their activation. In primary cortical astrocytes, the presence of the receptors was analysed using immunofluorescence and confocal microscopy, while the effects of receptor activation were assessed by studying glutamate release. The results showed oxytocin receptors on both cell body and processes. Nanomolar concentrations of oxytocin induced dual responses, including facilitatory and inhibitory effects on glutamate release. The same responses were also reproduced by carbetocin and atosiban, which are functional agonists for oxytocin receptor. The facilitatory effect appeared to be related to the Gq-mediated signalling pathway, while the inhibitory effect depended on the Gi-mediated pathway. These results suggest that the effects of oxytocin observed in cultured astrocytes may reflect those occurring in mature astrocytic processes prepared from adult striatum, where astrocytes develop within neuronal networks. This confirmis the usefulness of cultured astrocytes as a model for studying the molecular mechanisms of oxytocin signalling and its effects on modulating transmitters release.