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miR-29: la micromolecola anti-invecchiamento che inibisce il deposito di ferro nei neuroni
L'invecchiamento con l'acceleratore: la durata di vita naturale del <em>N. furzeri</em> è di soli pochi mesi. A sinistra un maschio di razza a lunga vita, di 6 mesi, a destra un maschio invecchiato di 13 mesi (Fonte: FLI / Grimm / Kästner)
Più anziani diventiamo, più il cervello invecchia. Le capacità cognitive declinano e aumenta costantemente il rischio di sviluppare malattie neurodegenerative come la demenza, l'Alzheimer e il Parkinson o di avere un ictus. Una causa possibile è l'accumulo di molecole di ferro all'interno dei neuroni, che sembra essere comune a tutti i vertebrati.
In un progetto di ricerca collaborativo, nell'ambito del consorzio JenAge, ricercatori del Leibniz Institute on Aging / Fritz Lipmann Institute (FLI) di Jena in Germania, e della Scuola Normale Superiore (SNS) di Pisa, hanno scoperto che questo accumulo di ferro è legato a un microRNA chiamato miR-29. Finora si sapeva che questa piccola molecola è un soppressore tumorale, perché ostacola la proliferazione delle cellule tumorali.
Tuttavia è chiaro che il miR-29 regola anche la capacità del ferro di depositarsi nei neuroni. Usando il pesce africano nothobranchius furzeri, il vertebrato a vita più breve che può essere tenuto in condizioni di laboratorio, il team di Alessandro Cellerino ha mostrato un forte aumento dei depositi di ferro nel pesce dove era stato soppresso il miR-29, determinando un invecchiamento precoce del cervello.
Al contrario, i pesci sani che evidenziavano più miR-29 nei neuroni erano i più anziani. Quindi il miR-29 agisce come una sorta di molecola anti-invecchiamento quando si invecchia, inibendo l'accumulo di ferro nei neuroni.
Nuovo approccio terapeutico per il trattamento di malattie neurodegenerative e ictus
"Siamo fermamente convinti che i nostri risultati sono rilevanti pure per gli esseri umani", dice Alessandro Cellerino, professore di fisiologia alla SNS di Pisa e scienziato ospite del FLI, nonché autore senior dello studio.
In effetti conosciamo da tempo il collegamento tra un maggiore accumulo di ferro e le malattie neurodegenerative o ictus nell'uomo; ci sono anche studi che mostrano una concentrazione ridotta di miR-29 in queste malattie. Tuttavia, è totalmente nuovo il fatto che il miR-29 funge da interruttore molecolare che inibisce l'accumulo di ferro.
"Questi risultati sono sorprendenti - e molto promettenti, perché è già in corso lo sviluppo di farmaci basati sul miR-29 per la terapia del cancro. Questo può offrire un vantaggio per lo sviluppo di nuove terapie per il Parkinson o l'Alzheimer e anche per il trattamento degli ictus", aggiunge Cellerino.
Prima scoperta biomedica nel modello di invecchiamento precoce 'N. furzeri'
Il pesce africano Nothobranchius furzeri è stato introdotto solo di recente come modello animale nella ricerca sull'invecchiamento. E' stata la decifrazione del genoma del pesce alla fine del 2015 da parte del Leibniz Institute on Aging (FLI), che ha gettato le basi per gli studi genetici su questi vertebrati a rapido invecchiamento. "Ora inizia a pagare l'investimento di dieci anni, che sono voluti a noi e ai nostri collaboratori per decifrare il genoma", spiega il Prof. K. Lenhard Rudolph, Direttore Scientifico del FLI.
E Mario Baumgart, postdoc del FLI, che è stato coinvolto nello studio, aggiunge: "Non c'è nessun altro vertebrato che mostra un invecchiamento così rapido come questo piccolo pesce. E' come invecchiare con l'acceleratore. Inoltre, il 90% dei geni umani sono presenti nel pesce, permettendo a quasi tutta la conoscenza acquisita sul N. furzeri di essere trasferita agli esseri umani".
Questo è il motivo per cui i risultati sull'interruttore molecolare miR-29, che sono stati pubblicati il 13 febbraio sulla rivista BMC Biology, sono così promettenti e costituiscono un ulteriore passo verso il trattamento delle malattie neurodegenerative.
Fonte: Leibniz Institute on Aging – Fritz Lipmann Institute (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Roberto Ripa, Luca Dolfi, Marco Terrigno, Luca Pandolfini, Aurora Savino, Valeria Arcucci, Marco Groth, Eva Terzibasi Tozzini, Mario Baumgart, Alessandro Cellerino. MicroRNA miR-29 controls a compensatory response to limit neuronal iron accumulation during adult life and aging. BMC Biology, 2017; 15 (1) DOI: 10.1186/s12915-017-0354-x
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