Ricerche

Dal numeri telefonici al vocabolario straniero, il nostro cervello possiede una dote apparentemente infinita di informazioni. Tuttavia, invecchiando, declina la nostra capacità di apprendere e ricordare nuove cose.

Un team di scienziati che collabora con il Professore Associato Antonio Del Sol Mesa del «Luxembourg Centre for Systems Biomedicine» dell'Università del Lussemburgo e con il dottor Ronald van Kesteren della VU University di Amsterdam, ha identificato i meccanismi molecolari di questo declino cognitivo usando i più recenti metodi statistici e di proteomica ad alta capacità.

I risultati sono stati pubblicati questa settimana sulla prestigiosa rivista scientifica Molecular & Cellular Proteomics.

Le cellule cerebrali subiscono cambiamenti chimici e strutturali quando le informazioni sono scritte nella nostra memoria o richiamate in seguito. In particolare cambia il numero e la forza delle connessioni tra le cellule nervose, le cosiddette sinapsi.

Per indagare il motivo per cui l'apprendimento diventa più difficile, anche durante l'invecchiamento in buona salute, gli scienziati hanno esaminato la composizione molecolare delle connessioni cerebrali nei topi sani da 20 a 100 settimane di età. Ciò corrisponde nell'uomo ad un periodo che va dalla pubertà fino alla pensione. "Sorprendentemente abbiamo trovato solo un gruppo di quattro proteine ​​della cosiddetta matrice extracellulare che aumenta molto con l'età. Il resto è rimasto più o meno lo stesso", dice il Prof Dr Antonio del Sol Mesa.

La matrice extracellulare è un reticolo proprio sulle connessioni tra le cellule cerebrali. Una buona quantità di queste proteine ​​garantisce un equilibrio tra stabilità e flessibilità delle sinapsi ed è vitale per l'apprendimento e la memoria. "Un aumento di queste proteine ​​con l'età rende più rigide le connessioni tra le cellule cerebrali, abbassandone la capacità di adattarsi alle nuove situazioni. L'apprendimento diventa difficile, la memoria rallenta", ragiona il Dr Ronald van Kesteren della VU University di Amsterdam.

Inoltre, i ricercatori non solo hanno esaminato le singole molecole, ma hanno anche analizzato l'intera immagine usando un approccio di biologia dei sistemi. Qui hanno descritto l'interazione tra le molecole come reti che insieme controllano saldamente la quantità di singole molecole e le loro interazioni. "Una rete sana mantiene tutte le molecole al giusto livello per il corretto funzionamento. Nei topi anziani abbiamo trovato, tuttavia, che la composizione molecolare complessiva è più variabile rispetto agli animali giovani. Questo dimostra che la rete sta perdendo il controllo e può essere disturbata più facilmente quando invecchiamo", spiega il Prof. Dr. Antonio del Sol Mesa. Secondo i ricercatori questo rende il cervello più suscettibile alle malattie.

Quindi questa comprensione del processo normale di invecchiamento potrebbe anche aiutare in futuro a capire meglio le malattie neurodegenerative complesse come l'Alzheimer e il Parkinson. I composti chimici che modulano la matrice extracellulare potrebbero diventare dei nuovi promettenti trattamenti per i disordini dell'apprendimento e per la perdita di memoria.

Fonte:  Université du Luxembourg(> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:  M. J. Vegh, A. Rausell, M. Loos, C. M. Heldring, W. Jurkowski, P. van Nierop, I. Paliukovich, K. W. Li, A. del Sol, A. B. Smit, S. Spijker, R. E. van Kesteren. Hippocampal extracellular matrix levels and stochasticity in synaptic protein expression increase with age and are associated with age-dependent cognitive decline. Molecular & Cellular Proteomics, 2014; DOI: 10.1074/mcp.M113.032086

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