Potenziare una proteina cerebrale negli astrociti rallenta l'invecchiamento in tutto il corpo del topo
Aumentare i livelli di FGF13 negli astrociti cerebrali ha migliorato la memoria e ridotto l'infiammazione e la senescenza in organi lontani dal cervello nei topi anziani.
Riepilogo
Le cellule di supporto del cervello chiamate astrociti potrebbero contribuire a stabilire il ritmo dell'invecchiamento dell'intero organismo. Su Aging Cell, i ricercatori hanno riportato che i livelli del fattore di crescita dei fibroblasti 13 (FGF13) diminuiscono negli astrociti che invecchiano. Quando hanno rimosso FGF13 dagli astrociti in topi anziani, la memoria è peggiorata e i segni di invecchiamento cellulare sono aumentati in pelle, fegato, milza, rene e cuore. Sono saliti anche i livelli ematici di molecole infiammatorie. Quando invece hanno aumentato FGF13 negli astrociti di topi anziani, gli animali hanno ottenuto nei test di memoria risultati simili a quelli dei topi giovani, hanno mostrato segnali infiammatori più bassi nel sangue, una minore senescenza in diversi organi e un minore aumento di peso con l'età. Negli esperimenti in vitro, gli astrociti carenti di FGF13 danneggiavano le connessioni tra i neuroni e spingevano le cellule immunitarie chiamate microglia verso l'infiammazione; il ripristino di FGF13 ha invertito gran parte di questi effetti. I risultati suggeriscono che il cervello possa trasmettere segnali di invecchiamento al resto del corpo, anche se tutto questo lavoro è stato condotto sui topi.
Riepilogo Dettagliato
La maggior parte della ricerca sull'invecchiamento considera il cervello una vittima dell'invecchiamento. Questo studio si chiede se il cervello possa essere anche un motore del processo. I ricercatori si sono concentrati sugli astrociti, cellule di supporto a forma di stella che sostengono i neuroni e regolano l'infiammazione, e su una proteina chiamata fattore di crescita dei fibroblasti 13 (FGF13), il cui ruolo nell'invecchiamento era stato poco esplorato.
Utilizzando dataset pubblici, il team ha scoperto che FGF13 diminuisce con l'età nelle cellule cerebrali del topo diverse dai neuroni, tra cui astrociti, oligodendrociti e microglia. I dati sui macachi indicavano la stessa direzione, con un effetto marcato negli astrociti. L'eliminazione di FGF13 negli astrociti di topi anziani ha peggiorato le prestazioni nel test del labirinto acquatico di Morris, ha aumentato le cellule senescenti in cuore, pelle, fegato, milza e reni e ha incrementato le citochine infiammatorie circolanti. Gli autori hanno concluso che il cervello stava amplificando e trasmettendo segnali di invecchiamento attraverso il sangue.
L'esperimento inverso ha dato risultati incoraggianti. L'aumento di FGF13 negli astrociti di topi più anziani ha riportato le prestazioni nel labirinto acquatico vicine a quelle dei topi giovani e ha migliorato i risultati nei test del labirinto sopraelevato a croce e dell'open field, anche se non fino ai livelli dei giovani. IFN-γ e IL-6 nel sangue sono diminuiti in modo sostanziale. La senescenza è calata moderatamente in pelle, fegato, milza e reni, ma non nel cuore. I topi trattati hanno inoltre acquisito meno peso legato all'età.
Gli esperimenti sulle cellule hanno fornito indizi sul meccanismo. Gli astrociti carenti di FGF13 mostravano livelli più elevati del complemento C3 e di Cx43, marcatori associati a neurodegenerazione e danno neuronale. Danneggiavano le sinapsi dei neuroni e inducevano la microglia a rilasciare fattori infiammatori. L'aumento di FGF13 ha ripristinato le proteine sinaptiche, ridotto le citochine microgliali e diminuito le proteine associate al danno. Il sequenziamento dell'RNA ha mostrato centinaia di geni modificati, e l'articolo suggerisce che l'autofagia possa essere centrale.
Per i lettori, questa è una storia sul meccanismo, non un protocollo. Nessun integratore o farmaco aumenta FGF13 astrocitario negli esseri umani. Il lavoro rafforza tuttavia l'idea che il controllo dell'infiammazione cerebrale possa influenzare l'invecchiamento dell'intero organismo. Le cautele sono rilevanti: i dati provengono da topi, la maggior parte degli effetti a livello dell'intero organismo è stata modesta, il cuore non ha mostrato alcun beneficio e l'intervento ha richiesto un targeting genetico. Rilevanza per l'uomo, sicurezza e durata degli effetti restano sconosciute.
Risultati Principali
- FGF13 declines with age in mouse and macaque brain cells, notably astrocytes, but not in neurons.
- Deleting astrocytic FGF13 worsened memory and increased senescence in heart, skin, liver, spleen, and kidney.
- Raising astrocytic FGF13 in old mice brought spatial memory near young levels and lowered blood IL-6 and IFN-γ.
- FGF13-deficient astrocytes raised C3 and Cx43, harmed neuronal synapses, and drove microglial inflammation in culture.
- Overexpression also reduced age-related weight gain, but body-wide senescence benefits were modest and absent in the heart.
Metodologia
Questo è un riassunto di ricerca in stile giornalistico, pubblicato da Lifespan.io, di uno studio sul topo sottoposto a revisione paritaria e pubblicato su Aging Cell. Le prove combinano dataset trascrittomici pubblici, knockout e sovraespressione specifici per gli astrociti nel topo, test comportamentali ed esperimenti di co-coltura cellulare. Lifespan.io è una fonte di notizie sulla longevità generalmente affidabile, ma questo estratto è troncato.
Limitazioni dello Studio
Tutti i risultati provengono da studi su topi e colture cellulari e molti degli effetti a livello dell'intero organismo sono stati modesti, quindi la trasferibilità all'uomo resta incerta. Il testo dell'articolo è troncato prima di descrivere per intero il meccanismo dell'autofagia e lo studio non sembra aver testato l'aspettativa di vita. Verificare i dettagli, l'entità degli effetti e le statistiche nell'articolo originale pubblicato su Aging Cell.
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