Attività cerebrale eccessiva collegata a una durata della vita più breve

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L'attività neurale del cervello - a lungo implicata in disturbi che vanno dalla demenza all'epilessia - gioca anche un ruolo nella durata della nostra vita.

Lo studio, condotto dagli scienziati dell'Istituto Blavatnik della Harvard Medical School e basato sui risultati di cervelli, topi e vermi umani, suggerisce che un'eccessiva attività nel cervello è collegata a periodi di vita più brevi, mentre sopprimere l'iperattività può prolungare la vita.

L'attività neurale si riferisce allo sfarfallio costante delle correnti elettriche e delle trasmissioni nel cervello. Secondo i ricercatori, un'attività eccessiva, o eccitazione, potrebbe manifestarsi in numerosi modi, da una contrazione muscolare a un cambiamento di umore o pensiero.

"Un aspetto interessante delle nostre scoperte è che qualcosa di transitorio come lo stato di attività dei circuiti neurali potrebbe avere conseguenze di così vasta portata per la fisiologia e la durata della vita", ha detto l'autore senior dello studio, il dott. Bruce Yankner, professore di genetica e co-direttore. del Paul F. Glenn Center for the Biology of Aging.

L'eccitazione neurale sembra agire lungo una catena di eventi molecolari notoriamente noti per influenzare la longevità - la via di segnalazione dell'insulina e del fattore di crescita simile all'insulina (IGF), spiegano i ricercatori.

La chiave di questa cascata di segnali sembra essere una proteina chiamata REST, precedentemente dimostrata dai ricercatori dello Yankner Lab per proteggere il cervello che invecchia dalla demenza e da altri stress.

I risultati dello studio potrebbero portare alla progettazione di nuove terapie per condizioni che coinvolgono l'iperattività neurale, come il morbo di Alzheimer e il disturbo bipolare, hanno detto i ricercatori.

I risultati sollevano anche la possibilità che alcuni farmaci, come i farmaci che prendono di mira il REST, o certi comportamenti, come la meditazione, possano prolungare la durata della vita modulando l'attività neurale, hanno detto.

La variazione umana nell'attività neurale potrebbe avere cause sia genetiche che ambientali, il che aprirebbe strade future per interventi terapeutici, ha aggiunto Yankner.

I ricercatori hanno iniziato la loro indagine analizzando i modelli di espressione genica - la misura in cui vari geni vengono attivati ​​e disattivati ​​- nel tessuto cerebrale donato da centinaia di persone che sono morte in età compresa tra 60 e oltre 100.

Le informazioni sono state raccolte attraverso tre distinti studi di ricerca su anziani. Quelli analizzati nel presente studio erano cognitivamente intatti, il che significa che non avevano demenza, hanno notato i ricercatori.

I ricercatori hanno immediatamente notato una notevole differenza tra i partecipanti allo studio più anziani e quelli più giovani, ha detto Yankner. Le persone più longeve - quelle con più di 85 anni - avevano una minore espressione di geni legati all'eccitazione neurale rispetto a quelle morte tra i 60 e gli 80 anni.

Poi è arrivata la domanda che tutti gli scienziati devono affrontare: correlazione o causalità? Questa disparità nell'eccitazione neurale si verificava semplicemente insieme a fattori più importanti che determinano la durata della vita o i livelli di eccitazione influivano direttamente sulla longevità? Se é cosi, come?

Per rispondere a queste domande, i ricercatori hanno condotto una raffica di esperimenti, inclusi test genetici, cellulari e di biologia molecolare nell'organismo modello Caenorhabditis elegans, analisi di topi geneticamente modificati e ulteriori analisi del tessuto cerebrale di persone vissute per più di un secolo.

Questi esperimenti hanno rivelato che l'alterazione dell'eccitazione neurale influisce effettivamente sulla durata della vita e ha illuminato ciò che potrebbe accadere a livello molecolare, hanno detto i ricercatori, notando che tutti i segni indicavano la proteina REST.

REST, che è noto per regolare i geni, sopprime anche l'eccitazione neurale, hanno scoperto i ricercatori.

Il blocco del REST o il suo equivalente negli animali ha portato a una maggiore attività neurale e morti precoci, mentre l'aumento del REST ha fatto il contrario.

I ricercatori hanno anche scoperto che le persone che hanno vissuto fino a 100 anni e oltre avevano un RIPOSO significativamente maggiore nei nuclei delle loro cellule cerebrali rispetto alle persone che sono morte nei loro 70 o 80 anni.

"È stato estremamente emozionante vedere come convergono tutte queste diverse linee di prova", ha detto la coautrice dello studio, la dott.ssa Monica Colaiácovo, professoressa di genetica alla Harvard Medical School, il cui laboratorio ha collaborato al lavoro di C. elegans.

I ricercatori hanno scoperto che dai vermi ai mammiferi, il REST sopprime l'espressione dei geni che sono coinvolti centralmente nell'eccitazione neurale, come i canali ionici, i recettori dei neurotrasmettitori e i componenti strutturali delle sinapsi.

Una minore eccitazione attiva una famiglia di proteine ​​note come fattori di trascrizione forkhead. Queste proteine ​​hanno dimostrato di mediare una "via della longevità" tramite la segnalazione di insulina / IGF in molti animali. Secondo i ricercatori, è lo stesso percorso che gli scienziati ritengono possa essere attivato dalla restrizione calorica.

Oltre al suo ruolo emergente nel contrastare la neurodegenerazione, la scoperta del ruolo di REST nella longevità fornisce un'ulteriore motivazione per sviluppare farmaci che prendono di mira la proteina, hanno detto i ricercatori.

Sebbene occorreranno tempo e molti test per determinare se tali trattamenti riducono l'eccitazione neurale, promuovono un invecchiamento sano o prolungano la durata della vita, il concetto ha affascinato alcuni ricercatori.

"La possibilità che essere in grado di attivare REST riduca l'attività neurale eccitatoria e rallenti l'invecchiamento negli esseri umani è estremamente eccitante", ha detto Colaiácovo.

Lo studio è stato pubblicato in Natura.

Fonte: Harvard Medical School