Ricerche
Riattivare le cellule staminali invecchiate nel cervello
Cellule staminali nell'ippocampo di topo (blu): con l'età, la capacità di formare nuovi neuroni diminuisce con il calo della proteina lamina B1 nel nucleo (rosso). Fonte: Khadeesh bin Imtiaz/UZH
Mentre le persone invecchiano, le cellule staminali neurali perdono la capacità di proliferare e produrre nuovi neuroni, portando a un calo delle funzioni della memoria. Ricercatori dell'Università di Zurigo hanno ora scoperto un meccanismo collegato all'invecchiamento delle cellule staminali, e che può essere riattivata la produzione di neuroni.
Le cellule staminali nel nostro cervello generano nuovi neuroni per tutta la vita, ad esempio nell'ippocampo. Questa regione del cervello ha un ruolo chiave per vari processi di memoria. Con l'aumento dell'età, e nei pazienti con Alzheimer, la capacità dell'ippocampo di creare nuovi neuroni diminuisce costantemente, e con essa, le sue funzioni della memoria.
Distribuzione del danno cellulare dipendente dall'età
Uno studio condotto dal gruppo di ricerca di Sebastian Jessberger, professore del Brain Research Institute dell'Università di Zurigo, mostra che la formazione di nuovi neuroni è compromessa con l'avanzare dell'età.
Le strutture proteiche nel nucleo delle cellule staminali neurali assicurano che le proteine nocive che si accumulano nel tempo siano distribuite in modo non uniforme sulle due cellule figlie durante la divisione cellulare. Questo sembra essere una parte importante della capacità delle cellule di proliferare per un lungo periodo per mantenere la fornitura di neuroni.
Con l'avanzare dell'età, tuttavia, cambiano le quantità di proteine del nucleo, con conseguente distribuzione difettosa delle proteine nocive tra le due cellule figlie. Ciò si traduce in una diminuzione del numero di neuroni appena generati nel cervello dei topi anziani.
L'elemento centrale in questo processo è una proteina del nucleo chiamata lamina B1, i cui livelli diminuiscono con l'invecchiamento delle persone. Quando i ricercatori hanno aumentato i livelli di lamina B1 negli esperimenti con topi invecchiati, la divisione delle cellule staminali è migliorata e il numero di nuovi neuroni è cresciuto.
"Mentre invecchiamo, le cellule staminali in tutto il corpo perdono gradualmente la capacità di proliferare. Con la tecnologia di progettazione genetica e una tecnologia microscopica all'avanguardia, siamo riusciti a identificare un meccanismo associato a questo processo", afferma il dottorando e primo autore Khadeesh Bin Imtiiaz.
Fermare il processo di invecchiamento delle cellule staminali
La ricerca fa parte di diversi progetti in corso che mirano a riattivare le cellule staminali che invecchiano. La capacità di rigenerare il tessuto danneggiato generalmente diminuisce con l'età, influenzando così tutti i tipi di cellule staminali nel corpo.
"Anche se il nostro studio era limitato alle cellule staminali cerebrali, meccanismi simili possono avere un ruolo chiave in termini di processo di invecchiamento di altre cellule staminali", afferma Sebastian Jessberger.
Questi ultimi risultati sono un passo avanti importante per esplorare i cambiamenti dipendenti dall'età nel comportamento delle cellule staminali.
"Ora sappiamo che possiamo riattivare le cellule staminali che invecchiano nel cervello. La nostra speranza è che questi risultati un giorno contribuiscano ad aumentare i livelli di neurogenesi, ad esempio nelle persone anziane o in chi soffre di malattie degenerative come l'Alzheimer. Anche se questo potrebbe essere ancora molti anni in là nel futuro", afferma Jessberger.
Fonte: University of Zurich (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Muhammad Khadeesh bin Imtiaz, Baptiste Jaeger, Sara Bottes, Raquel Machado, Mojca Vidmar, Darcie Moore, Sebastian Jessberger. Declining lamin B1 expression mediates age-dependent decreases of hippocampal stem cell activity. Cell Stem Cell, 2021, DOI
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