Le cellule staminali neurali sono responsabili della generazione di nuovi neuroni, che svolgono un ruolo essenziale nell’apprendimento e nella memoria. Con l’avanzare dell’età, queste cellule staminali perdono gradualmente la capacità di rinnovarsi, contribuendo al declino cognitivo.

Indagine sul ruolo di DMTF1 nelle cellule cerebrali invecchiate

Lo studio è stato condotto dal professore associato Ong Sek Tong Derrick, con il dottor Liang Yajing come primo autore, del Dipartimento di Fisiologia e del Programma di Ricerca Traslazionale sulla Longevità Sana presso NUS Medicine. Il team si è proposto di scoprire i cambiamenti biologici che causano l’indebolimento delle cellule staminali neurali nel tempo, con l’obiettivo di identificare potenziali bersagli per future terapie volte a rallentare l’invecchiamento neurologico.

Per comprendere il funzionamento di DMTF1, i ricercatori hanno esaminato cellule staminali neurali derivate da esseri umani e da modelli di laboratorio progettati per simulare l’invecchiamento precoce. Hanno utilizzato analisi di legame al genoma e del trascrittoma per mappare l’influenza di DMTF1 sull’attività genica. Un aspetto chiave è stato lo studio dell’interazione di questa proteina con le cellule staminali affette da disfunzione dei telomeri. I telomeri sono le estremità protettive dei cromosomi che si accorciano gradualmente a ogni divisione cellulare. Questo accorciamento è ampiamente riconosciuto come un indicatore dell’invecchiamento.

Ripristino della rigenerazione nelle cellule staminali invecchiate

Il team ha scoperto che i livelli di DMTF1 erano significativamente ridotti nelle cellule staminali neurali “invecchiate”. Quando hanno ripristinato l’espressione di DMTF1, le cellule hanno riacquistato la loro capacità di rigenerarsi. Ciò suggerisce che DMTF1 potrebbe rappresentare un promettente bersaglio terapeutico per ripristinare la funzione delle cellule staminali nel cervello che invecchia.

Ulteriori analisi hanno rivelato come DMTF1 esercita i suoi effetti. La proteina regola i geni ausiliari (Arid2 e Ss18) che allentano il DNA compattato, consentendo l’attivazione dei geni correlati alla crescita. Senza questi geni ausiliari, le cellule staminali neurali non sono in grado di rinnovarsi efficacemente.

“La compromissione della rigenerazione delle cellule staminali neurali è da tempo associata all’invecchiamento neurologico. Una rigenerazione inadeguata delle cellule staminali neurali inibisce la formazione di nuove cellule necessarie a supportare le funzioni di apprendimento e memoria. Sebbene gli studi abbiano dimostrato che la rigenerazione difettosa delle cellule staminali neurali può essere parzialmente ripristinata, i suoi meccanismi sottostanti rimangono poco chiari”, ha affermato il Prof. Ong. “Comprendere i meccanismi della rigenerazione delle cellule staminali neurali fornisce una base più solida per lo studio del declino cognitivo legato all’età.”

Potenziali terapie per rallentare l’invecchiamento cerebrale

I risultati indicano che le strategie volte ad aumentare i livelli di DMTF1 o a potenziarne l’attività potrebbero potenzialmente invertire o ritardare il declino della funzione delle cellule staminali neurali legato all’invecchiamento.

Sebbene i risultati attuali si basino in gran parte su esperimenti in vitro, i ricercatori intendono studiare se la stimolazione di DMTF1 possa aumentare il numero di cellule staminali neurali e migliorare l’apprendimento e la memoria in condizioni di accorciamento dei telomeri e invecchiamento naturale, senza aumentare il rischio di tumori cerebrali. A lungo termine, il team spera di identificare piccole molecole in grado di stimolare in modo sicuro l’attività di DMTF1 per ringiovanire le cellule staminali neurali invecchiate.

“I nostri risultati suggeriscono che DMTF1 può contribuire alla moltiplicazione delle cellule staminali neurali nell’invecchiamento neurologico”, ha affermato il dottor Liang. “Sebbene il nostro studio sia ancora agli inizi, i risultati forniscono un quadro di riferimento per comprendere come i cambiamenti molecolari associati all’invecchiamento influenzino il comportamento delle cellule staminali neurali e potrebbero in definitiva guidare lo sviluppo di terapie efficaci.”