Oamenii de știință au descoperit o proteină care ar putea încetini îmbătrânirea creierului

Creierul nostru îmbătrânește odată cu restul corpului, iar pe măsură ce se întâmplă acest lucru, produce din ce în ce mai puține celule cerebrale noi. Acum, cercetătorii au identificat un mecanism-cheie prin care declinul tipic al producției de neuroni asociat vârstei ar putea fi încetinit.

La vârste înaintate, celulele stem neuronale (NSC), care se transformă în neuroni maturi, devin mai inactive – aproape ca și cum s-ar pensiona după o viață lungă de activitate. Pe măsură ce acest lucru se întâmplă, declinul cognitiv începe să se instaleze.

Un motiv major pentru care activitatea NSC scade odată cu înaintarea în vârstă este uzura telomerilor, capacele protectoare de la capetele ADN-ului. Telomerii se scurtează puțin de fiecare dată când o celulă se divide, iar în timp acest lucru afectează capacitatea celulelor de a crește și de a se divide, ducând la o creștere a morții celulare.

Un studiu recent, condus de o echipă de la Universitatea Națională din Singapore (NUS), a analizat mai îndeaproape mecanismele implicate pentru a vedea dacă pot găsi o modalitate de a revitaliza NSC-urile epuizate, conform Science Alert.

„Regenerarea deficitară a celulelor stem neuronale a fost de mult asociată cu îmbătrânirea neurologică”, spune biologul chimist Derrick Sek Tong Ong, de la NUS.

„Regenerarea insuficientă a celulelor stem neuronale inhibă formarea de noi celule necesare pentru susținerea funcțiilor de învățare și memorie”.

„Deși studiile au arătat că regenerarea defectuoasă a celulelor stem neuronale poate fi parțial restabilită, mecanismele care stau la baza acestui proces rămân insuficient înțelese”.

Prin combinarea analizelor de NSC umane în laborator cu experimente pe modele de șoareci, cercetătorii au identificat o proteină numită factor de transcripție myb-like 1 cu legare la ciclină D (DMTF1). Factorii de transcripție precum DMTF1 se leagă de ADN pentru a activa sau dezactiva gene.

DMTF1 nu este o descoperire nouă, însă rolul său în influențarea NSC este. Echipa a constatat că aceasta este mai abundentă în creierele mai tinere și mai sănătoase și că suplimentarea cu DMTF1 a încurajat NSC-urile să crească și să se dividă – potențial restabilind producția naturală de neuroni asociată unui creier mai tânăr.

Deși telomerii mai scurți păreau să contribuie la reducerea nivelurilor de DMTF1, atunci când cantitatea de DMTF1 a fost crescută artificial în celule, lungimea telomerilor a rămas neschimbată – ceea ce sugerează că factorul de transcripție a găsit o cale alternativă de acțiune.

Mai precis, DMTF1 activează două gene „ajutătoare” numite Arid2 și Ss18, care promovează creșterea celulară prin activarea altor gene ce restabilesc ciclul biologic prin care sunt creați neuronii.

Înțelegerea acestui proces la un nivel atât de fundamental înseamnă că, în viitor, am putea fi capabili să îl controlăm – poate prin tratamente care să stimuleze creșterea neuronilor în ciuda înaintării în vârstă.

„Descoperirile noastre sugerează că DMTF1 poate contribui la multiplicarea celulelor stem neuronale în contextul îmbătrânirii neurologice”, spune neurocercetătoarea Liang Yajing, de la NUS.

Este o descoperire semnificativă a unui proces crucial, însă nu ar trebui să ne grăbim cu concluziile: acest studiu se bazează pe experimente de laborator și modele animale, iar orice sugestie că producția de neuroni ar putea fi stimulată trebuie încă demonstrată.

Acum că acest mecanism a fost identificat, studiile viitoare pot construi pe baza acestor cercetări. Este posibil ca manipularea DMTF1 să poată inversa parțial unele dintre efectele îmbătrânirii asupra creierului, dar acest lucru rămâne de demonstrat.

Pașii următori ar putea include o analiză mai cuprinzătoare a modului în care DMTF1 ar putea fi utilizată pentru a restabili activitatea NSC și dacă acest lucru ar putea duce la îmbunătățiri ale învățării și memoriei. Acest lucru ar trebui realizat cu mare atenție, mai întâi în studii pe animale; DMTF1 este asociată cu creșterea celulară, iar o multiplicare excesivă ar putea duce la apariția tumorilor canceroase.

Putem adăuga acest studiu recent la un număr tot mai mare de cercetări care analizează modul în care îmbătrânește creierul și cum o parte din acest proces ar putea fi încetinită, oprită sau chiar inversată.

Dieta și exercițiile fizice par să ajute, însă atractivitatea terapiilor menite să întinerească celulele cerebrale îmbătrânite rămâne puternică, deși este încă o perspectivă îndepărtată.

Un creier îmbătrânit este mai predispus la probleme cognitive, boli și demență. Deși această cercetare nu a analizat în mod specific aceste aspecte, ar putea contribui la o mai bună înțelegere a procesului normal de îmbătrânire a creierului.

„Înțelegerea mecanismelor regenerării celulelor stem neuronale oferă o bază mai solidă pentru studierea declinului cognitiv asociat vârstei”, spune Ong.

Cercetarea a fost publicată în revista Science Advances.