Per anni gli scienziati hanno studiato gli effetti dell’invecchiamento sul cervello; oggi questo studio raggiunge il livello della singola cellula. Utilizzando strumenti innovativi di mappatura del cervello e come parte dell’iniziativa NIH BRAIN, questi scienziati sono stati in grado di esaminare il cervello sia in modo più olistico che in modo più dettagliato.
“L’invecchiamento è il più grande fattore di rischio per la malattia di Alzheimer e molti altri disturbi cerebrali devastanti. Il nostro lavoro fornisce una mappa molto dettagliata di quali cellule cerebrali potrebbero essere maggiormente colpite dall’invecchiamento”, riassume l’autore principale Dr. Richard J. Hodes, direttore del National Institute on Aging presso il NIH: “I nostri dati chiariscono come” l’invecchiamento influisce sul cervello e fornisce una guida per lo sviluppo di nuovi trattamenti per le malattie cerebrali legate all’età”.
Non tutti i tipi di cellule cerebrali invecchiano allo stesso modo
Lo studio rivela che alcune cellule, incluso un piccolo gruppo di cellule che controllano gli ormoni, possono subire cambiamenti più legati all’età nella loro attività o espressione genetica rispetto ad altre. Nello specifico, utilizzando strumenti avanzati di analisi genetica, i ricercatori hanno monitorato le singole cellule nel cervello di topi “giovani” di 2 mesi e di topi “vecchi” di 18 mesi. Per ogni età, i ricercatori hanno analizzato
l’attività genetica di 16 grandi regioni del cervello che rappresentano il 35% del volume totale del cervello.
L’analisi di questi dati rivela:
- una diminuzione – non sorprendente – con l’età dell’attività dei geni associati ai circuiti neuronali;
- queste diminuzioni di espressione si osservano nei neuroni, nelle cellule del circuito primario, così come nelle cellule “gliali” di astrociti e oligodendrociti, che possono supportare la segnalazione neuronale controllando i livelli di neurotrasmettitori e isolando elettricamente le fibre nervose;
- un aumento con l’età dell’attività dei geni associati al sistema immunitario e infiammatorio del cervello, nonché delle cellule dei vasi sanguigni cerebrali.
Tipi di cellule più sensibili all’invecchiamento:
- l’invecchiamento riduce lo sviluppo dei neuroni neonati presenti in almeno 3 regioni del cervello;
- alcuni di questi neuroni neonati potrebbero svolgere un ruolo nei circuiti che controllano determinate forme di apprendimento e memoria, mentre altri potrebbero aiutare a riconoscere diversi odori;
- Le cellule più suscettibili all’invecchiamento circondano il terzo ventricolo, un condotto che consente al liquido cerebrospinale di passare attraverso l’ipotalamo. Situato alla base del cervello, l’ipotalamo produce ormoni che possono controllare i bisogni primari del corpo,
compresa la temperatura, la frequenza cardiaca, il sonno, la sete e la fame;
- Queste cellule che rivestono il terzo ventricolo del cervello e i vicini neuroni dell’ipotalamo mostrano i maggiori cambiamenti nell’attività genetica con l’età, compreso un aumento dei geni dell’immunità e una diminuzione dei geni associati ai circuiti neuronali.
Collegamenti più chiari tra invecchiamento e metabolismo corporeo: queste osservazioni aiutano a spiegare i legami tra età e cambiamenti metabolici. Fanno luce anche su come il digiuno intermittente e altre diete ipocaloriche possono aumentare la durata della vita. Nello specifico, è noto che i neuroni sensibili all’età nell’ipotalamo producono ormoni che controllano il cibo e l’energia, mentre le cellule della parete ventricolare controllano il passaggio di ormoni e sostanze nutritive tra il cervello e il corpo.
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