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L’ attività neurale del cervello – a lungo implicata in disturbi che vanno dalla demenza all’epilessia – svolge anche un ruolo nell’invecchiamento umano e nella durata della vita, secondo una ricerca condotta da scienziati del Blavatnik Institute presso la Harvard Medical School.
I risultati offrono la prima prova che l’attività del sistema nervoso influisce sulla longevità umana. Sebbene studi precedenti avessero suggerito che parti del sistema nervoso influenzano l’invecchiamento negli animali, il ruolo dell’attività neurale nell’invecchiamento, specialmente nell’uomo, è rimasto oscuro.
“E’ incredibile che qualcosa di così transitorio come lo stato dell’ attività dei circuiti neurali possa avere conseguenze di così ampia portata per la fisiologia e la durata della vita”, ha affermato l’autore senior dello studio Bruce Yankner, Professore di genetica presso HMS e co-Direttore del Centro Paul F. Glenn per la biologia dell’invecchiamento.
Vedi anche, Una dose moderata di nuova forma di stress favorisce la longevità.
L’eccitazione neurale sembra agire lungo una catena di eventi molecolari noti per influenzare la longevità: la via di segnalazione dell’insulina e del fattore di crescita insulino-simile (IGF).
La chiave in questa cascata di segnalazione sembra essere una proteina chiamata REST, precedentemente implicata, come dimostrato da Yankner Lab, nella protezione dei cervelli che invecchiano dalla demenza e da altri stress.
“L’attività neurale eccessiva o l’eccitazione eccessiva, potrebbero manifestarsi in numerosi modi, da una contrazione muscolare a un cambiamento di umore o pensiero“, hanno detto gli autori.
Dallo studio non è ancora chiaro se o come i pensieri, la personalità o il comportamento di una persona influenzino la sua longevità.
“Un’entusiasmante area di ricerca futura sarà quella di determinare in che modo questi risultati si relazionano con funzioni cerebrali umane “, ha affermato Yankner.
Lo studio potrebbe favorire la progettazione di nuove terapie per le condizioni che comportano iperattività neuronale, come il morbo di Alzheimer e il disturbo bipolare.
Le scoperte sollevano la possibilità che determinate medicine, come quelle che prendono di mira REST o alcuni comportamenti, come la meditazione, possano prolungare la durata della vita modulando l’attività neurale.
“La variazione umana nell’attività neurale potrebbe avere cause sia genetiche che ambientali, il che aprirebbe future strade per un intervento terapeutico”, ha detto Yankner.
Tutte le strade portano a REST
Yankner e colleghi hanno iniziato le loro indagini analizzando i modelli di espressione genica – la misura in cui vari geni sono attivati e disattivati - nel tessuto cerebrale donato da centinaia di persone che sono morte a età compresa tra 60 e oltre 100.
“Immediatamente, una notevole differenza è apparsa tra i partecipanti allo studio più giovani e più anziani”, ha dichiarato Yankner: “le persone più longevi – quelle con più di 85 anni – avevano un’espressione inferiore di geni legati all’eccitazione neuronale rispetto a quelle che erano morte tra i 60 e gli 80 anni”.
Successivamente è arrivata la domanda che tutti gli scienziati affrontano: correlazione o causalità?
Questa disparità nell’eccitazione neurale si stava semplicemente verificando accanto a fattori più importanti che determinano la durata della vita o i livelli di eccitazione influivano direttamente sulla longevità? Se é cosi, come?
Il team ha condotto una raffica di esperimenti, inclusi test di biologia genetica, cellulare e molecolare nell’organismo modello Caenorhabditis elegans; analisi di topi geneticamente modificati e ulteriori analisi del tessuto cerebrale di persone che hanno vissuto per più di un secolo.
Questi esperimenti hanno rivelato che l’alterazione dell’eccitazione neurale influisce davvero sulla durata della vita e ha illuminato ciò che potrebbe accadere a livello molecolare.
Tutti i segni indicavano la proteina REST
I ricercatori hanno scoperto che REST che è nota per regolare i geni, sopprime anche l’eccitazione neurale. Il blocco del REST o il suo equivalente nei modelli animali ha portato a una maggiore attività neurale e morti precoci, mentre il potenziamento di REST ha fatto il contrario. E i centenari umani avevano significativamente più “REST” nei nuclei delle loro cellule cerebrali rispetto alle persone che erano morte nei loro anni ’70 o ’80.
“È stato estremamente emozionante vedere come convergessero tutte queste diverse linee di prova”, ha affermato la coautrice dello studio Monica Colaiácovo, Professore di genetica alla HMS, il cui laboratorio ha collaborato al lavoro con C. elegans.
I ricercatori hanno scoperto che dai vermi ai mammiferi, REST sopprime l’espressione di geni coinvolti centralmente nell’eccitazione neuronale, come i canali ionici, i recettori dei neurotrasmettitori e i componenti strutturali delle sinapsi.
L’eccitazione inferiore a sua volta attiva una famiglia di proteine note come fattori di trascrizione a forcella. Queste proteine hanno dimostrato di mediare una “via di longevità” attraverso la segnalazione dell’insulina / IGF in molti animali. È lo stesso percorso che gli scienziati ritengono possa essere attivato da restrizione calorica.
Oltre al suo ruolo emergente nel fermare la neurodegenerazione, la scoperta del ruolo di REST nella longevità fornisce un’ulteriore motivazione per sviluppare farmaci mirati alla proteina.
Sebbene ci vorrà del tempo e molti test per determinare se tali trattamenti riducono l’ eccitazione neurale, promuovono l’invecchiamento sano o prolungano la durata della vita, l’ipotesi ha affascinato alcuni ricercatori.
“La possibilità che l’attivazione di REST riduca l’ attività neurale eccitatoria e rallenta l’invecchiamento nell’uomo è estremamente eccitante“, ha affermato Colaiácovo.
Fonte, Nature
