Ricerche

Neuroni immaturi (rossi) e maturi (blu) nell'ippocampo del cervello di un 68enne (Fonte: Moreno Jiménez)

I resoconti sulla decrepitudine dei cervelli vecchi sono stati del tutto esagerati, secondo i ricercatori che lunedì hanno svelato dei risultati che contraddicono uno studio molto discusso del 2018 e supportano invece l'idea che la materia grigia umana sia in grado di generare nuovi neuroni fino alla nona decade di vita.

La ricerca, pubblicata su Nature Medicine, ha anche scoperto che i cervelli vecchi di persone senza demenza hanno tassi molto più elevati di tale neurogenesi, rispetto al cervello delle persone con Alzheimer, offrendo una nuova traccia a un campo che è alla disperata ricerca di nuove idee.

Quando gli scienziati dell'Università della California di San Francisco, hanno riferito lo scorso anno di "non riuscire a trovare un nuovo neurone" nel cervello umano più vecchio di circa 7 anni, e che il tasso di neurogenesi cade a strapiombo durante il primo anno di vita, furono accolti con scetticismo. La loro conclusione contraddiceva 20 anni di ricerche su roditori e umani che dimostrano che il cervello adulto può generare nuovi neuroni nella struttura che forma la memoria, chiamata ippocampo. (Non ci sono state, al contrario, affermazioni sulla neurogenesi in altre regioni del cervello).

I critici hanno offerto numerose spiegazioni sul motivo per cui il team della UCSF non ha visto alcuna neurogenesi, inclusa la difficoltà di usare i marcatori molecolari della nascita dei neuroni. Alcuni di questi marcatori si degradano molto rapidamente, ad esempio potrebbero essere svaniti dal cervello usato nello studio (donato alle banche del cervello) prima che gli scienziati potessero rilevarli.

Poiché lo studio della UCSF è stato pubblicato in una rivista importante (Nature), da un laboratorio rispettato, non è stato respinto in modo definitivo. Ma la nuova ricerca suggerisce che l'intuizione dei critici era giusta: i marcatori molecolari della neurogenesi sono difficili da gestire come i soufflé in un terremoto.

In particolare, ha detto la neuropatologa molecolare María Llorens-Martín della spagnola Universidad Autónoma de Madrid, che ha guidato il nuovo studio, il marcatore chiamato DCX si comporta molto male durante la fissazione del tessuto, la fase in cui si preparano le fette minuscole di un cervello donato ad essere analizzate. "Se passi oltre 12 ore di tempo di fissazione, i marcatori di nuovi neuroni scompaiono", ha detto. "Le nuove cellule ci sono ma non possiamo rilevarle".

Lei sapeva che erano presenti nuovi neuroni perché, dopo averli trovati in campioni che avevano subito un lungo periodo di fissazione, lei e i suoi colleghi hanno esaminato di nuovo campioni prelevati dallo stesso cervello che erano stati fissati rapidamente.

Questi ultimi, ha detto, hanno mostrato chiari segni molecolari di aver subito la neurogenesi fino a poco prima della morte - qualunque fosse l'età in cui si è verificata - inclusa la presenza di una proteina chiamata doublecortina, che è associata alla migrazione neuronale.

"Abbiamo chiaramente dimostrato che se si superano le 12 ore [di tempo di fissazione] si perde il segnale della neurogenesi", ha detto la Llorens-Martín. Lei e i suoi colleghi hanno analizzato campioni di 58 cervelli in fila, con un'età alla morte da 43 a 87 anni.

In risposta, Shawn Sorrells, uno dei primi autori dello studio del 2018, che non ha trovato neurogenesi negli adulti, ha detto a STAT che, sebbene il nuovo studio "contenga dati preziosi", lui e i suoi colleghi autori non hanno trovato "convincente" la sua evidenza della neurogenesi in corso.

Identificare accuratamente i nuovi neuroni "è uno sforzo complicato che richiede più linee di evidenza per escludere spiegazioni alternative, nessuna delle quali è presentata in questo studio", ha detto Sorrells, ora all'Università di Pittsburgh. Egli pensa che ciò che gli scienziati di Madrid hanno creduto fossero nuovi neuroni "era in realtà una serie distinta di neuroni ippocampali maturi che erano lì fin dall'infanzia". I presunti nuovi hanno dimensione e forme simili a quelle dei neuroni maturi, ha aggiunto Sorrells.

Il gruppo di Madrid non è d'accordo. E la sua analisi si fonde con la visione più diffusa secondo cui i cervelli sani e adulti producono nuovi neuroni, ma a un tasso decrescente con l'età. In un cervello di 43 anni, ad esempio, gli scienziati hanno calcolato circa 42.000 nuovi neuroni per millimetro cubo di ippocampo (circa il volume di nove granelli di sale da cucina). Un 87enne aveva 20.000 nuovi neuroni per mm³.

Il morbo di Alzheimer (MA) è persino peggiore per la neurogenesi rispetto all'invecchiamento normale. Un cervello di 78 anni di una persona senza MA aveva circa 23.000 nuovi neuroni per mm³ di ippocampo, mentre un cervello di un coetaneo morto con MA ne aveva 10.000.

Questo potrebbe risolvere il perdurante mistero di MA: che alcuni anziani morti con un cervello pieno di amiloide non mostravano segni di demenza. Ciò suggerisce una sorta di resilienza o meccanismo compensatorio: l'infiammazione, che sempre più scienziati credono sia causa di MA, uccide i neuroni, ma tassi alti di neurogenesi li sostituiscono.

Sebbene la Llorens-Martín e i suoi colleghi non avessero abbastanza cervelli della stessa età per fare confronti definitivi dei tassi di neurogenesi individuale, hanno visto accenni di variazione da persona a persona. Tra le persone di 60 anni senza MA, ha detto, i tassi di neurogenesi variavano da circa 30.000 a 40.000 nuovi neuroni per mm³ di ippocampo; negli 80enni era da 20.000 a 30.000. "Se fosse possibile aumentare il tasso di neurogenesi, potrebbe essere protettivo" dall'Alzheimer, ha detto.

La ricerca negli animali da laboratorio e nelle persone ha scoperto che l'esercizio aerobico può aumentare il tasso di neurogenesi in alcune regioni del cervello; così possono fare alcuni antidepressivi.

Gli scienziati stanno cercando di capire se i nuovi neuroni fanno del bene in termini funzionali alle persone, come dimostrano le ricerche condotte nei ratti. La Llorens-Martín sta progettando esperimenti su questo, ma ha detto che "dalla loro morfologia e da altri segni, scommetto che stanno facendo qualcosa".