Le sostanze naturali contenute nei mirtilli e nell'uva blu proteggono le cellule nervose dall'invecchiamento?
Un orologio che misura l'invecchiamento delle cellule nervose trova molecole che proteggono dalla neurodegenerazione legata all'età
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Utilizzando un orologio per l'invecchiamento, i ricercatori dell'Università di Colonia hanno usato l'organismo modello Caenorhabditis elegans per dimostrare che le cellule nervose invecchiano in modo diverso. Hanno identificato sia le cause dell'invecchiamento sia le molecole che mantengono in salute il sistema nervoso in età avanzata.
Il nematode Caenorhabditis elegans ha un sistema nervoso semplice, composto da soli 302 neuroni. Il cervello umano, con circa 90 miliardi di neuroni, è molto più complesso. Tuttavia, i neuroni del nematode svolgono funzioni simili a quelle del sistema nervoso umano. Ciò rende il C. elegans un organismo modello adatto a studiare l'invecchiamento del cervello. Tutte le connessioni neurali sono note e il processo di invecchiamento di ogni singola cellula nervosa può essere seguito per tutta la sua vita.
Il professor Björn Schumacher, ricercatore principale del Cluster of Excellence for Aging Research del CECAD, e il bioinformatico David Meyer hanno determinato l'età di ogni singolo neurone del nematode utilizzando un orologio dell'invecchiamento appositamente sviluppato, in grado di prevedere con precisione l'età biologica sulla base dei cambiamenti nell'espressione genica. Lo studio "Aging clocks delineate neuron types vulnerable or resilient to neurodegeneration and identify neuroprotective interventions" è stato pubblicato su Nature Aging.
I ricercatori hanno evidenziato notevoli differenze nell'età delle cellule anche negli animali giovani. Alcuni neuroni sembravano essere molto più "vecchi" degli animali stessi. Il neuroscienziato Christian Gallrein, che ora lavora presso il Leibniz Institute on Aging - Fritz Lipmann Institute di Jena, ha analizzato cosa succedeva a questi neuroni preinvecchiati nei giovani nematodi adulti. I neuroni hanno subito mostrato una degenerazione massiccia e i processi nervosi sono degenerati in un tempo molto breve.
La produzione di proteine è risultata essere il motore molecolare dell'invecchiamento neuronale; i neuroni che invecchiano rapidamente presentano una biosintesi proteica particolarmente attiva. Se questo processo viene inibito farmacologicamente, i neuroni che invecchiano rapidamente si conservano bene. Poiché i neuroni del nematode invecchiano in modo simile a quelli del cervello umano, il team ha sviluppato un approccio supportato dall'intelligenza artificiale che utilizza l'apprendimento automatico per classificare i farmaci a seconda che possano accelerare o ritardare il processo di invecchiamento neuronale. Nuove piccole molecole, come la sostanza vegetale naturale acido siringico, presente nei mirtilli e nell'uva blu, e l'inibitore della ricaptazione della dopamina vanoxerin, sono risultate in grado di proteggere i neuroni dal processo di invecchiamento e quindi di mantenere intatto il sistema nervoso in età avanzata. Al contrario, sostanze come l'antagonista del recettore della serotonina 5-HT1A WAY-100635 e il resveratrolo sono risultate in grado di promuovere il processo di invecchiamento e la neurodegenerazione e potrebbero agire come neurotossine.
"Il nostro lavoro ha rivelato per la prima volta le differenze nel processo di invecchiamento dei singoli neuroni", afferma Schumacher. "Questo ci permette di capire in modo completamente nuovo perché alcuni neuroni invecchiano precocemente. Inoltre, ora disponiamo di un nuovo approccio che utilizza l'apprendimento automatico per identificare rapidamente potenziali sostanze terapeutiche. Questo faciliterà lo sviluppo di nuovi trattamenti per preservare le funzioni cerebrali e prevenire le malattie neurodegenerative in futuro".
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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