L’invecchiamento cellulare è collegato a cambiamenti strutturali nel cervello

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Immagine, Credit: MPI CBS.

I telomeri sono i cappucci protettivi dei nostri cromosomi e svolgono un ruolo centrale nel processo di invecchiamento. Telomeri più corti sono associati a malattie croniche e alti livelli di stress possono contribuire al loro accorciamento. Un nuovo studio ora mostra che se i telomeri cambiano nella loro lunghezza, quel cambiamento si riflette anche nella nostra struttura cerebrale.

Questa associazione è stata identificata da un team di scienziati tra cui Lara Puhlmann e Pascal Vrtička del Max Planck Institute for Cognitive Brain Sciences di Lipsia insieme a Elissa Epel dell’Università della California e Tania Singer del Social Neuroscience Lab di Berlino come parte del Progetto ReSource di Singer.

I telomeri sono cappucci protettivi alle estremità dei cromosomi che si accorciano ad ogni divisione cellulare. Se diventano così brevi da danneggiare i geni che proteggono, la cellula smette di dividersi e rinnovarsi. Di conseguenza, la cellula è sempre più incapace di svolgere le sue funzioni. Questo meccanismo è uno dei modi in cui invecchiamo.

La lunghezza dei telomeri è quindi considerata un indicatore dell’età biologica di una persona, in contrasto con la sua età cronologica. Per due persone della stessa età cronologica, la persona con telomeri più corti ha un rischio maggiore di sviluppare malattie legate all’età come il morbo di Alzheimer o il cancro e anche un’aspettativa di vita più breve.

Allungamento dei telomeri?

Una chiave per rimanere più giovani sembra quindi essere collegata alla domanda: come rallentare, fermare o addirittura invertire l’accorciamento dei telomeri?

La genetica e lo stile di vita malsano contribuiscono in modo significativo all’accorciamento dei telomeri, insieme allo stress psicologico.

Sulla base di queste conoscenze, i ricercatori hanno esaminato la quantità di stile di vita che può influenzare la lunghezza dei telomeri. Studi recenti suggeriscono che i telomeri possono cambiare più velocemente di quanto si pensasse in precedenza. La premessa eccitante è che l’allungamento dei telomeri può rappresentare un’inversione dei processi di invecchiamento biologico. Tuttavia, non è chiaro se l’allungamento dei telomeri rifletta effettivamente qualsiasi miglioramento della traiettoria generale della salute e dell’invecchiamento di una persona.

“Per scoprire se un cambiamento a breve termine della lunghezza dei telomeri, dopo solo pochi mesi, potrebbe effettivamente essere associato a cambiamenti nell’età biologica di una persona, l’abbiamo collegato a un altro biomarcatore di invecchiamento e salute: la struttura del cervello “, spiega Lara Puhlmann, ora membro del gruppo di ricerca “Lo stress sociale e la salute della famiglia” guidato da Veronika Engert presso il Max Planck Institute di Lipsia. Il progetto era stato avviato da Tania Singer nell’ambito del progetto ReSource.

I partecipanti allo studio sono stati sottoposti a quattro esami MRI, distanziati di tre mesi ciascuno e hanno fornito campioni di sangue nelle stesse date. Usando il DNA dei leucociti dal sangue, gli scienziati sono stati in grado di determinare la lunghezza dei telomeri usando una reazione a catena della polimerasi. Le scansioni MRI sono state utilizzate per calcolare lo spessore della corteccia cerebrale di ciascun partecipante. Questo strato esterno di materia grigia diventa più sottile con l’età. È anche noto che alcune malattie neurologiche e legate all’età sono associate a un assottigliamento corticale più veloce in alcune regioni del cervello.

Rapidi cambiamenti nell’invecchiamento biologico

Il risultato: “Attraverso i sistemi, il nostro invecchiamento biologico sembra cambiare più rapidamente di quanto pensassimo. Gli indici di invecchiamento possono variare significativamente insieme in soli tre mesi”, afferma Puhlmann. Se i telomeri cambiavano di lunghezza, questo era associato a cambiamenti strutturali nel cervello. In un periodo in cui i telomeri dei partecipanti si allungavano durante lo studio, era anche più probabile che la loro corteccia si fosse ispessita allo stesso tempo. D’altra parte, l’accorciamento dei telomeri era associato alla riduzione della materia grigia. Questa associazione si è verificata in particolare in una regione del cervello chiamata precuneus, che è un centro metabolico e connettivo.

Vedi anche, Scoperta importante sulla biologia dei telomeri.

I risultati di cui sopra suggeriscono che anche cambiamenti a breve termine della lunghezza dei telomeri in soli tre mesi potrebbero riflettere fluttuazioni generali dello stato di salute e dell’invecchiamento del corpo. Molte altre domande, tuttavia, rimangono aperte. “Non sappiamo, ad esempio, quale meccanismo biologico sia alla base dei cambiamenti a breve termine della lunghezza dei telomeri”, spiega lo scienziato, “o se i cambiamenti a breve termine abbiano davvero un effetto a lungo termine sulla salute”.

Allenamento mentale

Allo stesso tempo, il team di ricercatori ha studiato se la lunghezza dei telomeri potesse essere modificata da nove mesi di allenamento mentale basato sulla consapevolezza e sull’empatia e se tale cambiamento sistematico nella lunghezza dei telomeri si riflettesse anche nell’ispessimento o nell’assottigliamento corticale. I dati precedenti del Progetto ReSource, che era supportato dal Consiglio europeo della ricerca (CER), avevano già dimostrato che alcune regioni della corteccia possono essere ispessite attraverso l’allenamento, a seconda dei rispettivi contenuti di allenamento mentale di tre moduli distinti, ciascuno della durata di tre mesi. La risposta allo stress fisiologico potrebbe anche essere ridotta dall’allenamento mentale con aspetti sociali.

Contrariamente ai loro precedenti lavori e ai precedenti risultati di altri gruppi, il team non ha riscontrato alcun effetto dell’ allenamento sui telomeri. Gli studi futuri dovranno continuare ad affrontare la questione di quali misure o comportamenti possano fermare o addirittura invertire in modo più efficace l’accorciamento dei telomeri e il processo di invecchiamento biologico.

Fonte, JAMA