Gli scienziati della Weill Cornell Medicine hanno scoperto che i recettori degli astrociti possono avere effetti opposti sulla funzione cognitiva nei modelli preclinici maschili e femminili. Pubblicato su Cell Reports, lo studio rivela che gli astrociti svolgono un ruolo cruciale nei meccanismi cerebrali specifici del sesso. Concentrandosi sul recettore mGluR3, la ricerca ha dimostrato che l’aumento dei suoi livelli ha migliorato la memoria nelle donne anziane, riducendo al contempo i disturbi della memoria nelle donne più giovani. Al contrario, negli uomini, la riduzione di mGluR3 migliora la memoria. Questi risultati suggeriscono che potrebbe essere necessario valutare i trattamenti mirati ai recettori astrocitici per i loro effetti sesso-specifici, evidenziando l’importanza di considerare il sesso biologico nella ricerca neurologica.
La ricerca della Weill Cornell Medicine rivela che i recettori degli astrociti hanno un impatto diverso sulle funzioni cognitive negli uomini e nelle donne, suggerendo la necessità di approcci specifici per sesso nello sviluppo di trattamenti mirati a queste cellule cerebrali.
Gli scienziati della Weill Cornell Medicine hanno scoperto la prima prova che i recettori sugli astrociti, cellule cerebrali che supportano e regolano i neuroni, possono avere effetti contrastanti sulla funzione cognitiva nei modelli preclinici maschili e femminili. Questa ricerca evidenzia il ruolo degli astrociti nel contribuire ai meccanismi cerebrali specifici del sesso.
Sebbene molti studi abbiano testato gli effetti comportamentali dei recettori degli astrociti, nessuno di loro ha esaminato se il sesso biologico abbia un ruolo e la maggior parte ha testato solo i maschi. Questo studio, pubblicato il 24 maggio in Rapporti di cellasfida l’ipotesi di vecchia data secondo cui la segnalazione degli astrociti ha effetti cognitivi simili in entrambi i sessi.
“Il nostro studio rivela che gli effetti cognitivi precedentemente riportati negli uomini non possono essere estrapolati alle donne”, ha affermato la dott.ssa Anna G. Orr, professore assistente di Nan e Stephen Swid della ricerca sulla demenza frontotemporale e professore assistente di neuroscienze nel cervello della famiglia Feil. e Mind Research Institute e Helen e Robert Appel Alzheimer Istituto di ricerca medica Weill Cornell.
Cambiamenti nei recettori astrocitici sono osservati in una varietà di condizioni neurologiche con differenze sessuali note, inclusi disturbi neurodegenerativi, schizofrenia, ictus ed epilessia. Tuttavia, i meccanismi che guidano le differenze sessuali rimangono poco compresi.
In cosa differiscono il cervello maschile e quello femminile?
Nello studio, la dottoressa Samantha M. Meadows, prima autrice ed ex studentessa laureata nel laboratorio Orr, si è concentrata su mGluR3, un recettore del glutammato predominante negli astrociti e un gene altamente alterato nella demenza. Il team ha utilizzato l’editing genetico e la stimolazione dei recettori ingegnerizzati in modelli animali per manipolare selettivamente gli astrociti ed esaminare gli effetti di mGluR3 e dei recettori correlati sull’apprendimento, sulla memoria e su altri risultati cognitivi e comportamentali.
I ricercatori hanno scoperto che l’aumento dei livelli astrocitici di mGluR3 ha migliorato la memoria nelle donne anziane e che la riduzione di questi livelli era sufficiente per compromettere la memoria nelle donne più giovani, dimostrando che mGluR3 promuove il richiamo della memoria nelle donne anziane. Tuttavia, negli uomini, la riduzione della memoria potenziata da mGluR3 e l’aumento dei recettori non hanno avuto alcun effetto. “È interessante notare che l’impatto cognitivo di questi recettori non si conserva tra i sessi”, ha detto il dottor Meadows.
Questa immagine dell’ippocampo del topo, una parte del cervello coinvolta nell’apprendimento e nella memoria, mostra i recettori mGluR3 sugli astrociti (verde), sui neuroni (rosso) e sui nuclei cellulari (blu). Credito: Orr Lab
Per capire se questi effetti divergenti fossero esclusivi di mGluR3 o riflettessero una caratteristica più ampia della segnalazione dei recettori astrocitici, il dottor Meadows ha lavorato con il coautore Dr. Adam L. Orr, professore assistente di ricerca di neuroscienze presso il Brain and Mind Research Institute e l’Appel Alzheimer’s Disease Research Institute, per stimolare selettivamente diversi recettori degli astrociti mentre i topi eseguivano compiti che coinvolgevano l’apprendimento e la memoria.
Con loro sorpresa, il team ha trovato ulteriori prove del fatto che l’attivazione dei recettori porta a un miglioramento o a un deterioramento della memoria, a seconda del sesso biologico. “La normale funzione cerebrale sembra richiedere un equilibrio sesso-specifico nella segnalazione degli astrociti”, ha affermato il dottor Adam Orr.
Questo studio suggerisce che i modulatori mGluR3 sviluppati per trattare disturbi come la schizofrenia e l’ansia potrebbero richiedere ulteriori studi per valutare il loro impatto sui diversi sessi. “Le terapie che influenzano i recettori degli astrociti possono causare effetti cognitivi specifici del sesso, in parte a causa dei ruoli divergenti degli astrociti negli uomini e nelle donne”, ha affermato la dott.ssa Anna Orr.
Il laboratorio sta studiando cosa può causare questi effetti differenziali e se anche altre funzioni cerebrali vengono alterate in modo specifico per il sesso.
