Perché il cervello invecchia? La risposta sta nei geni

Il cervello invecchia allo stesso modo di tutte le strutture e i sistemi del nostro corpo. Tuttavia, ci sono persone che sembrano che il passare del tempo li colpisca più di altri; non solo nel suo fisico, ma anche nelle sue capacità. Perché succede? Inoltre, cosa possiamo fare a riguardo? È più probabile che alcune persone invecchino o disponiamo di strumenti per ritardare gli effetti degli anni??

apparentemente, le risposte per svelare il mistero dell'invecchiamento cerebrale sono in alcuni geni. Un gruppo di ricercatori del Babraham Institute di Cambridge (Regno Unito) e della Sapienza di Roma (Italia) ha trovato le risposte approfondite negli ingranaggi genetici che influenzano il complesso meccanismo del deterioramento cognitivo legato all'età.

La verità è che conosciamo già una buona parte di ciò che accade quando il cervello invecchia. Ad esempio, è noto che i neuroni si deteriorano e muoiono, solo per essere sostituiti da nuovi. Questo processo è facilitato da un tipo di cellule staminali, cellule staminali neuronali (NSC). Queste sono cellule del sistema nervoso che possono auto-rigenerarsi e dare origine a cellule progenitrici.

tuttavia, nel tempo, queste cellule diventano meno funzionali, il che rende il nostro cervello così. Ma cosa causa l'invecchiamento di queste cellule? Quali sono esattamente i cambiamenti molecolari responsabili del loro deterioramento? Queste sono le domande per le quali i ricercatori hanno trovato una risposta.

Cosa succede quando il cervello invecchia?

Prima di vedere perché il cervello invecchia, vediamo quale invecchiamento cerebrale. L'invecchiamento del cervello è inevitabile fino a un certo punto, anche se non è uniforme. In effetti, colpisce tutti i cervelli, ma in un modo diverso. Ridurre l'invecchiamento cerebrale o fermarlo del tutto sarebbe il miglior elisir per raggiungere l'eterna giovinezza.

Il cervello umano contiene circa 100.000 milioni di neuroni interconnessi attraverso trilioni di sinapsi. Nel corso delle nostre vite, il nostro cervello cambia più di qualsiasi altra parte del nostro corpo. Dal momento in cui il cervello inizia a svilupparsi nella terza settimana di gestazione fino alla vecchiaia, le sue strutture e funzioni complesse stanno cambiando.

Durante i primi anni di vita, il cervello di un bambino forma più di un milione di nuove connessioni neuronali al secondo. La dimensione del cervello aumenta di quattro volte nel periodo prescolare e di 6 anni raggiunge circa il 90% del volume degli adulti.

I lobi frontali, che sono le aree del cervello responsabili delle funzioni esecutive (come pianificazione, memoria operativa e controllo degli impulsi), sono tra le ultime aree del cervello a maturare. Infatti, potrebbero non essere completamente sviluppati fino a quando non abbiano compiuto 35 anni.

Ma a un certo punto, abbiamo iniziato a invecchiare. Con l'avanzare dell'età, tutti i sistemi del nostro corpo diminuiscono gradualmente la loro capacità di eseguire, compreso il cervello. Pertanto, alcuni cambiamenti nella memoria sono associati al normale invecchiamento.

I cambiamenti di memoria comuni associati al normale invecchiamento Essi includono:

• Difficoltà a imparare qualcosa di nuovo: la memorizzazione di nuove informazioni potrebbe richiedere più tempo.
• Difficoltà con il multitasking: l'elaborazione lenta può rendere difficile l'elaborazione e la pianificazione delle attività parallele.
• Difficoltà a ricordare nomi e numeri: la memoria strategica che aiuta a memorizzare nomi e numeri inizia a diminuire a 20 anni.
• Difficoltà a ricordare gli appuntamenti.

Mentre alcuni studi lo dimostrano Un terzo delle persone anziane ha difficoltà con la memoria dichiarativa (ricordi di eventi o eventi che sono stati archiviati e possono essere recuperati), altri studi indicano che un quinto delle persone negli anni '70 esegue test cognitivi e anche quelli che hanno 20 anni.

I cambiamenti generali identificati durante l'invecchiamento cerebrale comprendono:

• Massa cerebrale. Contrazione nel lobo frontale e nell'ippocampo (aree coinvolte nella funzione cognitiva superiore e codifica di nuovi ricordi). Le modifiche iniziano intorno ai 60 o 70 anni.
• Densità corticale. Diluizione della superficie esterna della scanalatura a causa della diminuzione delle connessioni sinaptiche. Un numero minore di connessioni può contribuire a rallentare l'elaborazione cognitiva.
• Materia bianca. La sostanza bianca consiste di fibre nervose mielinizzate che si aggregano tra loro nei tratti e trasmettono segnali nervosi tra le cellule cerebrali. Si ritiene che la mielina si riduce con l'età e, di conseguenza, ritarda l'elaborazione e riduce la funzione cognitiva.
• Sistemi di neurotrasmettitori. I ricercatori suggeriscono che il cervello genera meno messaggeri chimici con l'invecchiamento, ed è questa diminuzione dell'attività della dopamina, dell'acetilcolina, della serotonina e della norepinefrina che possono giocare un ruolo nella diminuzione della memoria e della cognizione e aumento della depressione.

Il ruolo dei geni quando il cervello invecchia

Ora che sappiamo cosa succede quando il cervello invecchia, torniamo allo studio che abbiamo menzionato all'inizio per vedere il ruolo dei geni in questo processo. Apparentemente, secondo i ricercatori, il gene Dbx2 può spiegare l'invecchiamento cerebrale. 

I ricercatori hanno confrontato i cambiamenti genetici nelle cellule staminali / cellule progenitrici (NSPC) di vecchi (18 mesi) e giovani (3 mesi) topi. Nel fare ciò, hanno identificato più di 250 geni che hanno cambiato il loro comportamento nel tempo, il che significa che questi geni potrebbero causare un malfunzionamento delle cellule indicate.

Una volta che hanno ristretto la ricerca a 250 geni, gli scienziati ha notato che l'aumentata attività del gene chiamato Dbx2 sembrava cambiare gli NSPC invecchiati. Hanno condotto test in vivo e in vitro che hanno rivelato che l'aumentata attività di questo gene nei giovani NSPC li fa comportare più come vecchie cellule staminali. L'aumentata attività di Dbx2 ha impedito agli NSPC di crescere o proliferare come fanno le cellule giovani.

Inoltre, nei vecchi NSPC, i ricercatori cambiamenti identificati nei segni epigenetici che possono spiegare perché le cellule staminali possono deteriorarsi nel tempo. Se pensiamo al nostro DNA come ad un alfabeto, i segni epigenetici sono come accenti e punteggiatura, perché dicono alle nostre cellule se dovrebbero leggere i geni e come. In questa ricerca, gli scienziati hanno scoperto come questi segni sono posizionati in modo diverso nel genoma, "dicendo" agli NSPC che dovrebbero crescere più lentamente.

Con questo studio, i ricercatori lo hanno dimostrato Questi cambiamenti possono contribuire all'invecchiamento cerebrale rallentando il processo di rinnovamento del cervello. I ricercatori sperano che questi risultati un giorno portino all'inversione del processo di invecchiamento. Comprendendo come l'invecchiamento colpisce il cervello, almeno nei topi, i ricercatori sperano di identificare i modi per rilevare il declino delle cellule staminali neurali.

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