Ricerche

Sistema elettrofisiologico usato per studiare i segnali elettrici legati alla memoria per lunghi periodi di tempo. (Fonte: NUS)

Singapore ha una delle aspettative di vita più alte al mondo, eppure verso la fine della vita molte persone trascorrono quasi un decennio in cattive condizioni di salute. Gli scienziati dell'Università Nazionale di Singapore (NUS) stanno lavorando per capire come l’invecchiamento stesso possa essere modificato per prevenire le malattie legate all’età, compreso il morbo di Alzheimer (MA).

Un nuovo studio pubblicato su Aging Cell, guidato dal professor Brian K Kennedy del dipartimento di Biochimica, presidente dell'Healthy Longevity Translational Research Program (TRP), ha scoperto che l'alfa-chetoglutarato di calcio (CaAKG), un metabolita sicuro e naturale di solito studiato per l'invecchiamento in buona salute, può ripristinare le funzioni cerebrali chiave legate alla memoria che sono state interrotte nel MA.

Lo scopo principale dello studio era valutare se CaAKG potesse anche migliorare la plasticità sinaptica nel cervello del MA, ripristinare la segnalazione correlata alla memoria, proteggere i neuroni dai cambiamenti degenerativi precoci e contribuire a un invecchiamento cognitivo più sano. Per l’assistenza sanitaria e la medicina, questo cambiamento apre la porta a strategie geroprotettive, ovvero trattamenti che puntano la biologia stessa dell’invecchiamento piuttosto che i singoli sintomi della malattia.

"I nostri risultati rivelano l'entusiasmante potenziale dei composti della longevità nell'affrontare il MA", ha affermato il prof. Kennedy. "La ricerca suggerisce che composti naturali e sicuri come il CaAKG potrebbero un giorno integrare gli approcci esistenti per proteggere il cervello e rallentare la perdita di memoria. Poiché l'AKG è già presente nel nostro corpo, puntare questi percorsi può offrire meno rischi e una più ampia accessibilità. Grazie a ciò, potremmo avere una nuova potente strategia per ritardare il declino cognitivo e sostenere un sano invecchiamento cerebrale".

Lo studio mostra che CaAKG aiuta le cellule cerebrali a comunicare meglio nei modelli di MA. Non solo ripara i segnali indeboliti tra i neuroni, ma ripristina anche la memoria associativa, una delle prime abilità perse nella malattia. Poiché i livelli di AKG diminuiscono naturalmente con l’avanzare dell’età, reintegrare questa molecola potrebbe essere un modo promettente per sostenere un invecchiamento cerebrale più sano e ridurre il rischio di malattie neurodegenerative.

Per capire come CaAKG aiuta il cervello, i ricercatori hanno misurato il potenziamento a lungo termine (LTP), che è il processo che consente ai neuroni di rafforzare le loro connessioni. L’LTP è essenziale per apprendere e formare ricordi duraturi, ma nel MA è gravemente compromesso. Il team ha scoperto che CaAKG ha riportato alla normalità questo processo di rafforzamento del segnale e ha anche potenziato l’autofagia, il sistema di 'pulizia' integrato nel cervello che rimuove le proteine ​​danneggiate e mantiene sani i neuroni.

La molecola ha funzionato attraverso un percorso recentemente identificato, aiutando i neuroni a diventare più flessibili attivando i canali del calcio di tipo L e i recettori AMPA permeabili al calcio, evitando i recettori NMDA, che sono spesso interrotti dall’accumulo di amiloide. È importante che CaAKG ha ripristinato l'etichettatura e la cattura sinaptica, un meccanismo chiave che consente al cervello di collegare eventi e formare ricordi associativi. Ciò suggerisce che CaAKG potrebbe supportare non solo la funzione di memoria di base, ma anche capacità di apprendimento più complesse che diminuiscono precocemente nel MA.

"Il nostro obiettivo era determinare se un composto originariamente esplorato per prolungare la durata della vita sana potesse essere utile per il MA", ha affermato la dott.ssa Sheeja Navakkode, prima autrice dello studio e ricercatrice della NUS. “La comprensione dei meccanismi cellulari con cui CaAKG migliora la plasticità sinaptica fa luce su nuovi modi per proteggere la memoria e rallentare l’invecchiamento cerebrale”.