La perdita di una proteina cerebrale chiamata Menina può contribuire all’invecchiamento

Questi risultati si aggiungono alle crescenti evidenze che l’invecchiamento possa essere fortemente influenzato dall’ipotalamo, una regione cerebrale piccola ma potente che regola il metabolismo, gli ormoni, la temperatura corporea, il sonno e le risposte allo stress. I ricercatori considerano sempre più l’ipotalamo come un centro di controllo centrale per l’invecchiamento stesso.

Una proteina cerebrale che diminuisce con l’età

Lo studio, condotto da Lige Leng e colleghi dell’Università di Xiamen in Cina, si è concentrato sulla menina, una proteina che contribuisce a sopprimere l’infiammazione nel cervello. Precedenti ricerche avevano già dimostrato che la menina svolge un ruolo importante nel controllo dell’attività neuroinfiammatoria. Il team voleva capire se la perdita di questa proteina protettiva potesse contribuire all’invecchiamento.

I loro esperimenti hanno rivelato che i livelli di menina diminuivano drasticamente nell’ipotalamo con l’avanzare dell’età nei topi. Il declino si verificava specificamente nei neuroni dell’ipotalamo ventromediale (VMH), una regione legata al metabolismo e all’invecchiamento sistemico. È interessante notare che i livelli di menina non diminuivano in modo significativo nelle cellule di supporto vicine, come gli astrociti o la microglia.

Per indagare sul significato di questa perdita, i ricercatori hanno creato dei topi geneticamente modificati in cui l’attività della menina poteva essere ridotta selettivamente. Gli effetti sono stati sorprendenti. I topi più giovani con livelli più bassi di menina hanno sviluppato un’infiammazione cerebrale più accentuata, assottigliamento della pelle, minore massa ossea, problemi di equilibrio, disturbi della memoria e una durata di vita più breve rispetto ai topi normali.

I risultati suggeriscono che la menina potrebbe agire come un fattore protettivo “anti-invecchiamento” all’interno del cervello.

Il collegamento con la D-serina

Una delle scoperte più sorprendenti ha riguardato la D-serina, un amminoacido che funge anche da neurotrasmettitore nel cervello. La D-serina contribuisce a regolare la comunicazione tra i neuroni ed è importante per l’apprendimento e la memoria.

Quando i livelli di menina diminuivano, anche la produzione di D-serina calava. I ricercatori hanno ricondotto questo effetto alla ridotta attività di un enzima necessario per la sintesi della D-serina, che a sua volta sembra essere regolato dalla menina.

La D-serina è presente naturalmente in alimenti come soia, uova, pesce e frutta secca, ed è anche venduta come integratore alimentare.

Questa correlazione ha attirato l’attenzione dei ricercatori perché altri studi hanno collegato il calo dei livelli di D-serina al deterioramento cognitivo legato all’invecchiamento e alla ridotta plasticità sinaptica, ovvero la capacità del cervello di rafforzare le connessioni neurali coinvolte nella memoria e nell’apprendimento.

Invertire i segni dell’invecchiamento nei topi

I ricercatori hanno quindi verificato se il ripristino della menina potesse invertire il declino legato all’età.

Hanno introdotto il gene Menin direttamente nell’ipotalamo di topi anziani di circa 20 mesi, un’età più o meno equivalente alla fase avanzata della vita umana. Dopo soli 30 giorni, gli animali hanno mostrato miglioramenti misurabili nell’apprendimento, nella memoria, nell’equilibrio, nello spessore della pelle e nella densità ossea.

I miglioramenti sono stati accompagnati da un aumento dei livelli di D-serina nell’ippocampo, una regione del cervello essenziale per la formazione della memoria.

Il team ha anche verificato se la sola integrazione di D-serina potesse essere d’aiuto. Dopo tre settimane di integrazione, i topi più anziani hanno mostrato migliori prestazioni cognitive, sebbene il trattamento non abbia invertito i segni fisici dell’invecchiamento osservati nella pelle e nel tessuto osseo.

Tale distinzione suggerisce che la menina probabilmente influisce sull’invecchiamento attraverso diverse vie biologiche interconnesse, e non solo attraverso la produzione di D-serina.

Perché l’ipotalamo sta diventando un punto focale nella ricerca sull’invecchiamento

L’interesse per l’ipotalamo è cresciuto rapidamente negli ultimi anni, man mano che gli scienziati hanno scoperto prove che questa regione del cervello potrebbe coordinare molti aspetti dell’invecchiamento in tutto il corpo.

Ricerche più recenti hanno esplorato come i cambiamenti legati all’età nella metilazione del DNA ipotalamico e nella segnalazione ormonale potrebbero contribuire a malattie neurodegenerative come l’Alzheimer. Uno studio del 2024 pubblicato su Nature Communications ha scoperto che l’ipotalamo subisce cambiamenti epigenetici distintivi con l’età e può influenzare le vie metaboliche che coinvolgono l’ossitocina e l’ormone di rilascio delle gonadotropine (GnRH), entrambi collegati all’invecchiamento e alla salute del cervello.

Nel loro insieme, questi risultati rafforzano l’idea che l’invecchiamento non sia semplicemente il risultato dell’usura dell’organismo. Alcuni scienziati sospettano invece che il cervello possa regolare attivamente alcune fasi del processo di invecchiamento attraverso l’infiammazione, il metabolismo e la segnalazione ormonale.

La D-serina potrebbe essere utile per gli esseri umani?

Nonostante l’entusiasmo suscitato dai risultati, la ricerca è ancora in fase iniziale ed è stata condotta sui topi, non sugli esseri umani. Gli scienziati non sanno ancora se aumentare i livelli di menina o integrare con D-serina possa rallentare l’invecchiamento o migliorare le funzioni cognitive nelle persone in modo sicuro.

I ricercatori avvertono inoltre che la modifica di importanti vie di segnalazione cerebrale potrebbe avere conseguenze indesiderate. Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere perché la menina diminuisce con l’età, quanto a lungo potrebbero durare i benefici e se l’integrazione di D-serina potrebbe produrre effetti collaterali nel tempo.

Tuttavia, lo studio offre uno sguardo intrigante su come un giorno l’invecchiamento potrebbe essere affrontato in modo più diretto.

Leng ha affermato: “Ipotizziamo che il declino dell’espressione della menina nell’ipotalamo con l’avanzare dell’età possa essere uno dei fattori determinanti dell’invecchiamento, e che la menina possa essere la proteina chiave che collega i fattori genetici, infiammatori e metabolici dell’invecchiamento. La D-serina rappresenta una potenziale terapia promettente per il declino cognitivo.”

Leng ha inoltre osservato: “Nei topi anziani, la segnalazione della menina nell’ipotalamo ventromediale (VMH) risulta diminuita, contribuendo ai fenotipi di invecchiamento sistemico e ai deficit cognitivi. Gli effetti della menina sull’invecchiamento sono mediati da cambiamenti neuroinfiammatori e dalla segnalazione delle vie metaboliche, accompagnati da una carenza di serina nel VMH, mentre il ripristino della menina nel VMH ha invertito i fenotipi correlati all’invecchiamento.”