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Identificata molecola cruciale per il ringiovanimento del cervello
A sinistra l'impatto della TET1 nei topi giovani, dove è attiva negli oligodendrociti, specialmente dopo le lesioni, e porta a formare nuova mielina e a mantenere sano il cervello. Nei topi vecchi (a destra), il declino dei livelli di TET1 deteriora la capacità degli oligodendrociti di produrre nuova mielina.
Studi recenti suggeriscono che ogni giorno si formano nuove cellule cerebrali in risposta a una lesione, all'esercizio fisico e alla stimolazione mentale. Le cellule gliali, e in particolare quelle chiamate 'progenitori oligodendrociti', sono altamente reattive ai segnali esterni e alle ferite. Possono rilevare i cambiamenti nel sistema nervoso e formare nuova mielina, che avvolge i nervi e fornisce supporto metabolico e una trasmissione accurata dei segnali elettrici.
Mentre invecchiamo, tuttavia, si forma meno mielina in risposta ai segnali esterni, e questo progressivo declino è stato collegato ai deficit cognitivi e motori correlati all'età rilevati negli anziani della popolazione generale. È stato anche segnalato un deterioramento nella formazione di mielina negli anziani con malattie neurodegenerative, come la sclerosi multipla o l'Alzheimer e identificata come una delle cause del loro progressivo deterioramento clinico.
Il nuovo studio di un team della City University of New York (CUNY) ha identificato nella molecola ten-eleven-translocation 1 (TET1) un componente necessario per la riparazione della mielina. La ricerca, pubblicata su Nature Communications, mostra che la TET1 modifica il DNA di cellule gliali specifiche nel cervello adulto, così che possano formare nuova mielina in risposta a una ferita.
"Abbiamo progettato esperimenti per identificare le molecole che potrebbero influenzare il ringiovanimento del cervello", ha affermato Sarah Moyon PhD, assistente professoressa di ricerca alla CUNY e prima autrice dello studio. "Abbiamo scoperto che i livelli di TET1 diminuiscono progressivamente dei topi più anziani, e per questo il DNA non può più essere modificato correttamente per garantire la formazione di mielina funzionale".
Combinando bioinformatica e sequenziamento del genoma, gli autori hanno dimostrato che le modifiche del DNA indotte dalla TET1 nei topi giovani adulti erano essenziali per promuovere un sano dialogo tra le cellule nel sistema nervoso centrale e per garantire una corretta funzione. Gli autori hanno anche dimostrato che i topi giovani adulti con una modifica genetica della TET1 nelle cellule gliali che formano la mielina non erano in grado di produrre mielina funzionale, e quindi si comportavano come i topi più anziani.
"Questo declino relativo all'età della TET1 appena identificato può essere responsabile dell'incapacità degli anziani di formare nuova mielina", ha dichiarato Patrizia Casaccia, direttrice fondatrice della Neuroscience Initiative della CUNY, professoressa di biologia e biochimica nella stessa università e autrice senior dello studio. "Credo che studiare l'effetto dell'invecchiamento nelle cellule gliali in condizioni normali e negli individui con malattie neurodegenerative alla fine ci aiuterà a progettare strategie terapeutiche migliori per rallentare la progressione di malattie devastanti come la sclerosi multipla e l'Alzheimer".
La scoperta potrebbe anche avere implicazioni importanti per il ringiovanimento molecolare del cervello che invecchia negli individui sani, hanno detto i ricercatori. Sono in programma studi volti ad aumentare i livelli di TET1 nei topi anziani, per capire se la molecola può ripristinare la formazione di nuova mielina e favorire una corretta comunicazione neuro-gliale. L'obiettivo a lungo termine del team di ricerca è promuovere il recupero delle funzioni cognitive e motorie nelle persone anziane e nei pazienti con malattie neurodegenerative.
Fonte: City University of New York (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Sarah Moyon, Rebecca Frawley, Damien Marechal, Dennis Huang, Katy Marshall-Phelps, Linde Kegel, Sunniva Bøstrand, Boguslawa Sadowski, Yong-Hui Jiang, David Lyons, Wiebke Möbius, Patrizia Casaccia. TET1-mediated DNA hydroxymethylation regulates adult remyelination in mice. Nature Communications, 2021, DOI
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