Ricerche

Il giro dentato in un cervello di topo (Foto: Stylianos Kosmidis / Columbia University) 

Uno studio della Columbia University sui topi ha rivelato nuovi dettagli su come un ormone osseo presente in natura inverte la perdita di memoria nel cervello che invecchia.

Queste scoperte sull'ormone osteocalcina non faranno che stimolare ulteriori indagini sul meccanismo molecolare che sta alla base della memoria, e su come quella macchina può essere manipolata per migliorarla. Questa ricerca offre anche nuove informazioni su come i cambiamenti dello stile di vita che influenzano il corpo, come l'esercizio fisico, potrebbero influenzare positivamente il cervello.

Questi risultati sono stati riferiti ieri su Cell Reports da un team di ricercatori della Columbia, guidati dal premio Nobel Eric R. Kandel MD.

"Quasi tutti sperimenteranno perdite di memoria legate all'età durante la vita, quindi è incredibilmente importante capirne le cause e identificare i modi per mitigarla", ha affermato il dott. Kandel, professore di scienze cerebrali, nonché condirettore del Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behaviour Institute della Columbia. "Con questo studio, non abbiamo solo generato la comprensione dettagliata sull'origine della perdita di memoria legata all'età nel cervello, ma abbiamo anche dimostrato come l'osteocalcina interagisca con proteine ​​chiave nel cervello per aumentare la memoria".

Per molti anni, la perdita di memoria è stata trattata come un disturbo singolo. Quindi gli scienziati hanno iniziato a rendersi conto che non tutte le forme di perdita di memoria sono uguali.

Il morbo di Alzheimer (MA) cambia il cervello in modi diversi rispetto alla perdita di memoria legata all'età, un disturbo della memoria più lieve, benché molto più comune. Anche se sia il MA che la perdita di memoria legata all'età colpiscono l'ippocampo, il quartier generale del cervello per l'apprendimento e la memoria, ciascuno di essi punta un'area completamente diversa all'interno di quella regione.

"Il MA inizia in una parte del cervello chiamata corteccia entorinale, che si trova ai piedi dell'ippocampo", ha detto il dottor Kandel, che è anche ricercatore senior dell'Howard Hughes Medical Institute. "La perdita di memoria legata all'età, al contrario, inizia all'interno dell'ippocampo stesso, in una regione chiamata giro dentato".

Nel 2013, il Dr. Kandel e il suo team hanno scoperto un'altra differenza tra i due disturbi: una carenza nella proteina RbAp48 contribuisce significativamente alla perdita di memoria legata all'età, ma non al MA. La ricerca ha dimostrato che i livelli di RbAp48 diminuiscono con l'età, sia nei topi che nelle persone. I ricercatori hanno trovato che questo declino può essere neutralizzato; quando aumentavano artificialmente la RbAp48 nel giro dentato dei topi anziani, i ricordi degli animali miglioravano.

Nel 2017, i ricercatori hanno trovato un altro modo per migliorare la memoria dei topi. Lavorando con Gerard Karsenty MD/PhD, professore di genetica e sviluppo alla Columbia University, gli scienziati hanno scoperto che le infusioni di osteocalcina, un ormone rilasciato di norma dalle cellule ossee, hanno un effetto positivo sulla memoria.

Lo studio di oggi collega l'osteocalcina e la RbAp48, suggerendo che il principale fattore di miglioramento della memoria risiede nell'interazione tra queste molecole. In una serie di esperimenti molecolari e comportamentali, il team ha scoperto che la RbAp48 controlla i livelli di espressione del BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor, fattore neurotrofico cerebrale) e GPR158, due proteine ​​regolate dall'osteocalcina.

Questa catena di eventi sembra essere critica; se si inibisce la funzione della RbAp48, le infusioni di osteocalcina non hanno alcun effetto sulla memoria degli animali. L'osteocalcina ha bisogno della RbAp48 per avviare il processo.

Questa complessa sequenza di segnali molecolari è completamente diversa da quella associata al MA. "Questa è la prova più chiara trovata finora che la perdita di memoria legata all'età e il MA sono malattie distinte", ha detto il dottor Kandel.

Questi risultati forniscono anche ulteriori prove a favore di quello che potrebbe essere il modo migliore per allontanare, o addirittura trattare, la perdita di memoria legata all'età nelle persone: l'esercizio fisico. Studi condotti su topi dal team del Dr. Karsenty hanno dimostrato che un esercizio moderato, come il cammino, innesca il rilascio di osteocalcina nel corpo.

Il dott. Kandel postula che, nel tempo, l'osteocalcina possa aprirsi la strada verso il cervello, dove incontra la RbAp48. Alla fine, questo potrebbe avere un effetto positivo a lungo termine sulla memoria e sul cervello.

"Questa nozione indica un'altra linea di indagine che siamo desiderosi di esplorare, che è come agisce il corpo che invecchia sul cervello che invecchia, e come può essere invertito?", ha detto il dott. Kandel. "Le nostre ultime scoperte quasi certamente non dicono l'intera storia. Sono solo l'inizio".