Modulazione della neurotrasmissione glutammatergica ippocampale da parte degli anticorpi anti-recettore NMDA: rilevanza nelle malattie neurologiche autoimmuni.

Abstract

L’encefalite mediata da anticorpi anti-NMDA è una patologia caratterizzata da sintomi neurologici e psichiatrici dovuti alla presenza di autoanticorpi che riconoscono la sequenza esterna dei recettori NMDA. È stato dimostrato che essi riducono la funzionalità dei recettori NMDA e la loro espressione nelle membrane neuronali, senza alterare la vitalità dei neuroni. Lo scopo della tesi è stato: - valutare l’impatto di anticorpi commerciali che riconoscono la porzione esterna ammino-terminale delle differenti subunità GluN sulla funzione degli autorecettori NMDA nei terminali nervosi dell’ippocampo di topo, in particolare sul loro controllo del rilascio di glutammato; - verificare se l’incubazione dei sinaptosomi con questi anticorpi potesse causare l’attivazione di risposte mediate dal complemento L’analisi confocale ha mostrato un’alta immunoreattività delle subunità GluN1, GluN2A, GluN2B e GluN3A nei sinaptosomi glutammatergici ippocampali positivi per il trasportatore vescicolare del glutammato di tipo 1. L'incubazione dei sinaptosomi con gli anticorpi anti-GluN riduce significativamente il rilascio di glutammato evocato dai recettori NMDA, favorendone l’internalizzazione. Il complemento rilascia glutammato dai sinaptosomi ippocampali attraverso un meccanismo mediato dall’inversione del trasportatore del glutammato e la sua attività di rilascio dipende dalla proteina c1q. È stato precedentemente dimostrato che gli immunocomplessi anticorpo/recettore possono aumentare l'attivazione del complemento e il rilascio di glutammato da esso stimolato. Tuttavia, l'incubazione dei sinaptosomi con gli anticorpi anti-GluN riduce significativamente il rilascio di glutammato evocato dal complemento. Questo studio mostra nuovi meccanismi cellulari attraverso i quali gli anticorpi anti-GluN alterano la trasmissione glutammatergica, che potrebbe essere coinvolti nella compromissione della plasticità sinaptica nei pazienti affetti da encefalite anti-NMDA.

Autoantibodies recognizing NMDA receptors have been implicated in the development of autoimmune encephalitis, typified by neurological and psychiatric symptoms. Data in the literature showed that these autoantibodies recognize the outer sequences of the GluN subunits, causing NMDA receptors hypofunction and changes in their expression, without affecting neurons viability. The aim of this work was to: - evaluate the impact of commercial antibodies recognizing the external NH2-terminus of different GluN subunits on the function of NMDA autoreceptors on mouse hippocampal nerve terminals (i.e. synaptosomes) and on their mediated control of the release of glutamate - verify if the incubation of synaptosomes with these antibodies and the presence of antibody-GluN immunocomplexes could induce complement mediated responses Confocal microscopy analysis showed a high immunoreactivity for the GluN1, GluN2A, GluN2B and GluN3A subunits in the hippocampal glutamatergic synaptosomes positive for the vesicular glutamate transporter type 1. The incubation of synaptosomes with the anti-GluN antibodies significantly reduced the NMDA receptors-evoked glutamate release and caused the internalization of the NMDA receptor complex in nerve terminals, subtracting them to the synaptic transmission. Complement releases glutamate from hippocampal synaptosomes through a carrier-mediated mechanism and its releasing activity is dependent on the protein c1q. It has been previously demonstrated that immune complexes (i.e. antibody/receptor) can increase complement activation. However ,the incubation of synaptosomes with the anti-GluN antibodies significantly reduced the complement-evoked glutamate release, well consistent with an NMDA receptor internalization. This study unveils new cellular mechanisms through which anti-GluN antibodies impair glutamatergic transmission, that could be involved in the synaptic plasticity impairment in patients suffering of autoimmune anti-NMDA diseases.