Nature: una proteina che regola i livelli complessivi di attività neurale nel cervello, può regolare longevità e invecchiamento.
La proteina, denominata Rest, può aiutare a determinare la durata della vita. Ne parla sulla rivista scientifica Nature l’articolo Regulation of lifespan by neural excitation and REST. Regolazione della durata della vita mediante eccitazione neurale e REST. L’articolo, che descrive uno studio realizzato da Bruce Yankner e altri ricercatori, è stato pubblicato mercoledì 16 ottobre 2019 su Nature volume 574, 2019, pagine 359 – 364.
Gli autori della ricerca si sono basati su differenti studi precedenti su esseri umani e su organismi modello. La loro scoperta potrebbe semplificare la comprensione del meccanismi della longevità e dell’invecchiamento. E trovare nuovi modi per rallentare l’invecchiamento. Come spiega l’articolo sono già state formulate varie ipotesi sul ruolo del sistema nervoso nel regolare l’invecchiamento umano. Ad oggi non sono però stati totalmente compresi i modi in cui il sistema nervoso agisce.
I ricercatori, spiega Nature, “hanno studiato i modelli di espressione genica nel tessuto cerebrale umano post mortem e hanno scoperto che i geni correlati all’eccitazione neurale e alla funzione sinaptica sono sottoregolati in soggetti con una lunga longevità”, ovvero persone con età uguale o superiore ad 85 anni. Mentre gli studi su organismi modello hanno mostrato la possibilità di “prolungare la durata della vita dei vermi nematodi abbassando i livelli di eccitazione neurale e attività sinaptica nel cervello, usando droghe o manipolazioni genetiche”.
Mentre “l’aumento dei livelli di attività neurale ha avuto l’effetto opposto”. La scoperta “suggerisce un legame causale tra durata della vita e modelli di attività neurale”. “Il sistema nervoso centrale – spiega l’articolo – è pieno di neuroni eccitatori e inibitori che aumentano e diminuiscono l’attività sinaptica, rispettivamente. Gli autori ritengono che uno squilibrio nei livelli complessivi di eccitazione e inibizione possa contribuire al processo di invecchiamento e evidenziano il ruolo di un fattore di trascrizione dei mammiferi chiamato REST, che smorza l’attività neurale”.
Ne deriva che “strategie che aumentano i livelli di REST e riducono l’attività neurale eccitatoria potrebbero quindi essere utilizzate per influenzare l’invecchiamento, suggeriscono”. Lo studio è stato realizzato da Joseph M. Zullo, Derek Drake, Liviu Aron, Patrick O’Hern, Sameer C. Dhamne, Noah Davidsohn, Chai An Mao, William H. Klein, Alexander Rotenberg, David A. Bennett, George M. Church, Monica P. Colaiacovo e Bruce A. Yankner.
Genetica, longevità e invecchiamento: l’abstract dell’articolo su Nature.
I meccanismi che prolungano la durata della vita nell’uomo sono stati poco compresi. Qui mostriamo che la longevità estesa nell’uomo è associata a una firma distintiva del trascrittoma nella corteccia cerebrale che è caratterizzata dalla downregulation dei geni relativi all’eccitazione neuronale e alla funzione sinaptica. Nella Caenorhabditis elegans, l’eccitazione neurale aumenta con l’età e l’inibizione dell’eccitazione a livello globale, o nei neuroni glutamatergici o colinergici, aumenta la longevità. Inoltre, la longevità è regolata dinamicamente dall’equilibrio eccitatorio – inibitorio dei circuiti neurali. Il fattore di trascrizione REST è sovraregolato negli esseri umani con longevità estesa e reprime i geni correlati all’eccitazione.
In particolare, i topi con deficit di REST mostrano un aumento dell’attività corticale e dell’eccitabilità neuronale durante l’invecchiamento. Allo stesso modo, le mutazioni di perdita di funzione nei geni dell’ortologo REST C. elegans spr3 e spr4 elevano l’eccitazione neurale e riducono la durata della vita dei mutanti daf2 a lunga durata. Nei worm wild type, la sovraespressione di spr4 sopprime l’eccitazione e prolunga la durata della vita. REST, SPR3, SPR4 e riduzione dell’eccitazione attivano i fattori di trascrizione associati alla longevità FOXO1 e DAF16 nei mammiferi e nei vermi, rispettivamente. Questi risultati rivelano un meccanismo di invecchiamento conservato che è mediato dall’attività dei circuiti neurali e regolato dal REST.
