Gli scienziati di Cambridge e Leeds hanno invertito con successo la perdita di memoria legata all’età nei topi e affermano che la loro scoperta potrebbe portare allo sviluppo di trattamenti per prevenire la perdita di memoria nelle persone che invecchiano.
In uno studio pubblicato oggi su Molecular Psychiatry, il team mostra che i cambiamenti nella matrice extracellulare del cervello, “impalcature” attorno alle cellule nervose, portano alla perdita di memoria con l’invecchiamento, ma che è possibile invertirli usando trattamenti genetici .
Sono emerse prove recenti del ruolo delle reti perineuronali (PNN) nella neuroplasticità, la capacità del cervello di apprendere e adattarsi, e di creare ricordi. I PNN sono strutture simili alla cartilagine che circondano principalmente i neuroni inibitori nel cervello.
La loro funzione principale è controllare il livello di plasticità nel cervello. Appaiono intorno ai cinque anni nell’uomo e disattivano il periodo di maggiore plasticità durante il quale vengono ottimizzate le connessioni nel cervello. Quindi, la plasticità viene parzialmente disattivata, rendendo il cervello più efficiente ma meno plastico.
I PNN contengono composti noti come condroitin solfati. Alcuni di questi, come il condroitin 4-solfato, inibiscono l’azione delle reti, inibendo la neuroplasticità; altri, come la condroitina 6-solfato, promuovono la neuroplasticità.
Con l’avanzare dell’età, l’equilibrio di questi composti cambia e, man mano che i livelli di condroitina 6-solfato diminuiscono, la nostra capacità di apprendere e formare nuovi ricordi cambia, portando al declino della memoria legato all’età.
I ricercatori dell’Università di Cambridge e dell’Università di Leeds hanno studiato se la manipolazione della composizione di condroitin solfato dei PNN potrebbe ripristinare la neuroplasticità e alleviare i deficit di memoria legati all’età.
Per fare questo, il team ha esaminato topi di 20 mesi, considerati molto vecchi, e utilizzando una serie di test ha mostrato che i topi mostravano deficit nella loro memoria rispetto ai topi di sei mesi.
Ad esempio, un test prevedeva di vedere se i topi riconoscevano un oggetto. Il topo è stato posizionato all’inizio di un labirinto a forma di Y e lasciato esplorare due oggetti identici all’estremità dei due bracci. Dopo un po’, il topo veniva nuovamente posto nel labirinto, ma questa volta un braccio conteneva un nuovo oggetto, mentre l’altro conteneva una copia dell’oggetto ripetuto.
I ricercatori hanno misurato la quantità di tempo che il topo ha trascorso esplorando ogni oggetto per vedere se aveva ricordato l’oggetto dell’attività precedente. I topi più anziani avevano meno probabilità di ricordare l’oggetto.
Perdita di memoria: già identificato il vettore virale
Il team ha trattato i topi anziani utilizzando un “vettore virale”, un virus in grado di ricostituire la quantità di condroitina solfato 6-solfato ai PNN e ha scoperto che questo ripristinava completamente la memoria nei topi più anziani, a un livello simile a quello visto topi più giovani.
La dottoressa Jessica Kwok della School of Biomedical Sciences dell’Università di Leeds ha dichiarato: “Abbiamo visto risultati notevoli quando abbiamo trattato i topi anziani con questo trattamento. La memoria e la capacità di apprendimento sono state ripristinate ai livelli di quando erano molto più giovani.”
Per esplorare il ruolo della condroitina 6-solfato nella perdita di memoria, i ricercatori hanno allevato topi che erano stati geneticamente manipolati in modo tale da essere in grado di produrre solo bassi livelli del composto per imitare i cambiamenti dell’invecchiamento.
Anche a 11 settimane, questi topi hanno mostrato segni di perdita prematura della memoria. Tuttavia, l’aumento dei livelli di condroitina 6-solfato utilizzando il vettore virale ha ripristinato la memoria e la plasticità a livelli simili a quelli dei topi sani.
Il professor James Fawcett del John van Geest Center for Brain Repair dell’Università di Cambridge ha dichiarato: “La cosa interessante di questo è che sebbene il nostro studio fosse solo sui topi, lo stesso meccanismo dovrebbe funzionare negli esseri umani: le molecole e le strutture nel cervello umano sono gli stessi di quelli dei roditori. Ciò suggerisce che potrebbe essere possibile impedire agli esseri umani di sviluppare la perdita di memoria in età avanzata”.
Il team ha già identificato un potenziale farmaco, autorizzato per uso umano, che può essere assunto per via orale e inibisce la formazione di PNN. Quando questo composto viene somministrato a topi e ratti, può ripristinare la memoria nell’invecchiamento e migliora anche il recupero nelle lesioni del midollo spinale.
I ricercatori stanno studiando se potrebbe aiutare ad alleviare la perdita di memoria nei modelli animali della malattia di Alzheimer. L’approccio adottato dal team del professor Fawcett, utilizzando vettori virali per fornire il trattamento, viene sempre più utilizzato per trattare le condizioni neurologiche umane. Un secondo team del Centro ha recentemente pubblicato una ricerca che mostra il loro uso per riparare i danni causati da glaucoma e demenza.
Lo studio è stato finanziato da Alzheimer’s Research UK, Medical Research Council, European Research Council e Czech Science Foundation.