Ipotalamo può essere la regione del cervello che controlla l'invecchiamento

03 May 2013

Mentre continua la ricerca della Fontana della Giovinezza, i ricercatori potrebbero aver trovato la "fontana dell'invecchiamento" del corpo: la regione del cervello chiamata ipotalamo.

Per la prima volta, gli scienziati dell'Albert Einstein College of Medicine della Yeshiva University riferiscono che l'ipotalamo dei topi controlla l'invecchiamento di tutto il corpo.

La loro scoperta di uno specifico percorso di segnalazione legato all'età prefigura nuove strategie per la lotta contro le malattie della vecchiaia e per l'estensione della durata della vita. Il documento è stato pubblicato il 1 Maggio 2013 nell'edizione online di Nature.

"Gli scienziati si domandano da tempo se l'invecchiamento avviene indipendentemente in vari tessuti del corpo o se possa essere regolato attivamente da parte di un singolo organo", scrive l'autore senior Dongsheng Cai, MD, Ph.D., professore di farmacologia molecolare all'Einstein. "E' chiaro dal nostro studio che molti aspetti dell'invecchiamento sono controllati dall'ipotalamo. Di interessante c'è che è possibile - almeno nei topi - alterare la segnalazione all'interno dell'ipotalamo per rallentare il processo di invecchiamento e aumentare la longevità".

L'ipotalamo, una struttura delle dimensioni di una mandorla situato in profondità all'interno del cervello, è conosciuto per il ruolo fondamentale che ha nella crescita, nello sviluppo, nella riproduzione e nel metabolismo. Il Dr. Cai sospettava che l'ipotalamo avrebbe potuto anche avere un ruolo chiave nel processo di invecchiamento attraverso l'influenza che esercita in tutto il corpo.

"Invecchiando", spiega, "è possibile rilevare alterazioni infiammatorie nei vari tessuti. L'infiammazione è coinvolta anche in varie malattie legate all'età, come la sindrome metabolica, le malattie cardiovascolari, le malattie neurologiche e molti tipi di cancro". Nel corso degli ultimi anni, il Dr. Cai ed i suoi colleghi di ricerca hanno dimostrato che i cambiamenti infiammatori nell'ipotalamo possono far nascere diverse componenti della sindrome metabolica (una combinazione di problemi di salute che possono portare alle malattie cardiache e al diabete).

Per scoprire come l'ipotalamo possa influenzare l'invecchiamento, il Dr. Cai ha deciso di studiare l'infiammazione dell'ipotalamo, concentrandosi su un complesso proteico chiamato NF-kB (fattore nucleare potenziante-la-catena-leggera-kappa delle cellule B attivate). "L'infiammazione coinvolge centinaia di molecole, e il NF-kB si trova proprio al centro di quella mappa regolatoria", conferma.

In questo studio, il Dr. Cai e il suo team dimostrano che l'attivazione del percorso NF-kB nell'ipotalamo di topi accelera significativamente lo sviluppo dell'invecchiamento, come dimostrato da vari test fisiologici, cognitivi e comportamentali. "I topi hanno mostrato una diminuzione della forza e dimensione muscolare, dello spessore della pelle, e della loro capacità di apprendimento: tutti indicatori di invecchiamento. L'attivazione di questo percorso induce l'invecchiamento sistemico che accorcia la durata della vita", conclude.

Al contrario, il Dr. Cai e il suo gruppo hanno scoperto che bloccando il percorso del NF-kB nell'ipotalamo del cervello dei topi si rallenta l'invecchiamento e si aumenta la longevità media di circa il 20 per cento, rispetto ai controlli. I ricercatori hanno anche scoperto che l'attivazione del percorso del NF-kB nell'ipotalamo fa declinare i livelli dell'ormone di rilascio delle gonadotropine (GnRH), sintetizzato nell'ipotalamo.

Il rilascio di GnRH nel sangue è di solito associato alla riproduzione. Sospettando che un rilascio ridotto di GnRH da parte del cervello potrebbe contribuire all'invecchiamento di tutto il corpo, i ricercatori hanno iniettato l'ormone in un ventricolo ipotalamico (camera) di topi anziani e hanno fatto la sorprendente osservazione che le iniezioni di ormone li hanno protetti dalla neurogenesi (la creazione di nuovi neuroni nel cervello) alterata, associata all'invecchiamento.

Quando i topi anziani hanno ricevuto iniezioni di GnRH quotidiane per un periodo prolungato, questa terapia ha portato benefici che includevano il rallentamento del declino cognitivo relativo all'età, probabilmente il risultato della neurogenesi.

Secondo il Dr. Cai, impedire all'ipotalamo di causare infiammazione e aumentare la neurogenesi attraverso la terapia con GnRH sono due possibili strategie per aumentare la durata della vita e curare le malattie legate all'età. Questa tecnologia è disponibile su licenza.

Fonte: Albert Einstein College of Medicine.

Riferimento: Guo Zhang, Juxue Li, Sudarshana Purkayastha, Yizhe Tang, Hai Zhang, Ye Yin, Bo Li, Gang Liu, Dongsheng Cai. Hypothalamic programming of systemic ageing involving IKK-β, NF-κB and GnRH. Nature, 2013; DOI: 10.1038/nature12143.

Pubblicato in Science Daily il 1 Maggio 2013 (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari

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