Ricerche

Scienziati delle Università di Cambridge e Leeds hanno invertito con successo la perdita di memoria legata all'età nei topi e dicono che la loro scoperta potrebbe portare allo sviluppo di trattamenti per prevenire la perdita di memoria nelle persone quando invecchiano.

In uno studio pubblicato su Molecular Psychiatry, il team mostra che i cambiamenti nella matrice extracellulare del cervello (le 'impalcature' intorno alle cellule nervose) portano alla perdita di memoria con l'invecchiamento, ma che è possibile invertire questi cambiamenti con trattamenti genetici.

Sono emerse di recente evidenze del ruolo delle reti perineuronali (PNN, perineuronal nets) nella neuroplasticità, la capacità del cervello di imparare e adattarsi, e nel produrre ricordi. I PNN sono strutture simili a cartilagini che circondano per lo più i neuroni inibitori nel cervello.

La loro funzione principale è controllare il livello di plasticità nel cervello. Appaiono intorno ai cinque anni negli esseri umani e chiudono il periodo di plasticità avanzata, durante il quale vengono ottimizzate le connessioni nel cervello. Quindi, la plasticità è parzialmente spenta, rendendo il cervello più efficiente ma meno plastico.

I PNN contengono composti noti come solfati di condroitina. Alcuni di questi, come il solfato condroitina 4, bloccano l'azione delle reti, inibendo la neuroplasticità; altri, come il solfato condroitina 6, promuovono la neuroplasticità. Mentre invecchiamo, cambia l'equilibrio di questi composti, e con il calo dei livelli solfato condroitina 6, cambia anche la nostra capacità di apprendere e formare nuovi ricordi, portando al calo della memoria legato all'età.

I ricercatori delle Università di Cambridge e di Leeds hanno cercato di capire se manipolare la composizione del solfato condroitina dei PNN potrebbe ripristinare la neuroplasticità e alleviare i deficit della memoria legati all'età. Per fare questo, la squadra ha esaminato topi di 20 mesi (considerati molto vecchi) e, usando una serie di test, ha dimostrato che i topi evidenziano deficit nella memoria rispetto ai topi di sei mesi.

Ad esempio, un test si proponeva di capire se i topi riconoscevano un oggetto. Il topo è stato posto all'inizio di un labirinto a forma di Y e lasciato ad esplorare due oggetti identici alla fine delle due braccia. Dopo un breve periodo, il topo era posto di nuovo nel labirinto, ma questa volta un braccio conteneva un nuovo oggetto, mentre l'altro conteneva una copia dell'oggetto precedente.

I ricercatori hanno misurato il tempo passato dal topo a esplorare ogni oggetto, per vedere se ricordava l'oggetto dal compito precedente. I topi più anziani avevano molta meno probabilità di ricordare l'oggetto. Il team ha trattato i topi invecchiati con un 'vettore virale', un virus capace di ricostituire la quantità di solfato condroitina 6 ai PNN, e ha scoperto che questo ha ripristinato completamente la memoria nei topi più anziani, a un livello simile a quello dei topi più giovani.

La coautrice senior dott.ssa Jessica Kwok, della Facoltà di Scienze Biomediche dell'Università di Leeds, ha dichiarato:

"Abbiamo visto risultati notevoli quando abbiamo trattato i topi invecchiati in questo modo. La memoria e la capacità di apprendere sono state ripristinate a livelli che [gli animali] non avevano più visto da quando erano molto più giovani".

Per esplorare il ruolo del solfato condroitina 6 nella perdita di memoria, i ricercatori hanno allevato dei topi che erano stati geneticamente manipolati per produrre solo bassi livelli del composto, per imitare i cambiamenti dell'invecchiamento. Anche a 11 settimane, questi topi mostravano segni di perdita prematura di memoria. Tuttavia, aumentare i livelli di solfato condroitina 6 con il vettore virale ha ripristinato la loro memoria e la plasticità a livelli simili ai topi sani.

Il coautore senior, prof. James Fawcett dell'Università di Cambridge, ha dichiarato:

"Ciò che è eccitante in questo è che, sebbene il nostro studio sia avvenuto solo nei topi, lo stesso meccanismo dovrebbe operare nell'uomo: le molecole e le strutture nel cervello umano sono uguali a quelle dei roditori. Ciò suggerisce che potrebbe essere possibile impedire agli umani di sviluppare la perdita di memoria in vecchiaia".

La squadra ha già identificato un farmaco potenziale, autorizzato per uso umano, che può essere preso per via orale e che inibisce la formazione di PNN. Quando questo composto è dato a topi e ratti, può ripristinare la memoria nell'invecchiamento e anche migliorare il recupero nella lesione del midollo spinale. I ricercatori stanno studiando se potrebbe aiutare a alleviare la perdita di memoria nei modelli animali del morbo di Alzheimer.

L'approccio adottato dalla squadra del professor Fawcett (uso di vettori virali per consegnare il trattamento) è sempre più utilizzato per trattare le condizioni neurologiche umane. Una seconda squadra dello stesso Centro ha pubblicato di recente una ricerca che mostra il loro uso per la riparazione dei danni causati dal glaucoma e dalla demenza.