Invecchiamento cerebrale-Immagine: rappresentazione schematica dei meccanismi di regolazione dei frammenti di tRNA nella malattia di Alzheimer. Credito: LIU Qiang et al.
Un articolo di ricerca pubblicato sulla rivista Cell Metabolism dal team del Prof. Liu Qiang dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina (USTC) rivela il ruolo critico dei frammenti di tRNA del glutammato nell’invecchiamento cerebrale e nel morbo di Alzheimer.
Lo studio ha rilevato un accumulo età-dipendente di Glu-5’tsRNA-CTC, un piccolo RNA derivato da transfer-RNA (tsRNA), derivato da tRNAGlu codificato nel nucleo nei mitocondri dei neuroni glutaminergici. Questo accumulo anomalo compromette la traduzione delle proteine mitocondriali e la struttura delle creste, accelerando infine i processi patologici dell’invecchiamento cerebrale e del morbo di Alzheimer.
L’invecchiamento cerebrale è un processo naturale inevitabile che porta a un declino delle funzioni cognitive. La malattia di Alzheimer, una condizione neurodegenerativa, è la causa più comune di demenza negli anziani, dove il deterioramento cognitivo è una caratteristica distintiva della malattia di Alzheimer. I mitocondri forniscono energia alle cellule. La ricerca ha dimostrato che la disfunzione mitocondriale è strettamente associata all’invecchiamento cerebrale e al morbo di Alzheimer.
Il Glu-5’tsRNA-CTC mitocondriale interrompe il legame del mt-tRNALeu e della leucil-tRNA sintetasi 2 (LARS2), compromettendo l’amminoacilazione del mt-tRNALeu e la traduzione della proteina codificata dai mitocondri. Difetti nella traduzione mitocondriale interrompono l’architettura delle creste, con conseguente ridotta formazione di glutammina dipendente dalla glutaminasi (GLS) e ridotti livelli di glutammato sinaptico. Inoltre, la riduzione del Glu-5’tsRNA-CTC può proteggere il cervello che invecchia dai difetti legati all’età nelle creste mitocondriali, nel metabolismo della glutammina, nella struttura sinaptica e nella memoria.
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Liu e il suo team hanno fatto luce sul ruolo cruciale dei frammenti di tRNA del glutammato nell’invecchiamento cerebrale e nel morbo di Alzheimer, offrendo nuove intuizioni per ritardare il declino cognitivo. I ricercatori hanno progettato oligonucleotidi antisenso mirati a questi frammenti di tRNA e li hanno iniettati nel cervello di topi anziani. Questo intervento ha alleviato significativamente i deficit di apprendimento e di memoria nei topi anziani.
Oltre a chiarire il ruolo fisiologico della normale ultrastruttura delle creste mitocondriali nel mantenimento dei livelli di glutammato, questo studio ha anche definito il ruolo patologico degli RNA di trasferimento nell’invecchiamento cerebrale e nel declino della memoria correlato all’età.
Fonte:Cell Metabolism
