La Salute Mitocondriale nelle Sinapsi Determina il Declino Cognitivo Legato all'Età nei Topi

La flessibilità cognitiva — la capacità di aggiornare le proprie conoscenze e adattare il comportamento quando le circostanze cambiano — diminuisce con l'età nei roditori, nei primati e negli esseri umani. Comprendere esattamente i meccanismi cellulari alla base di questo declino è rimasto finora difficile, ma un nuovo studio condotto su topi anziani offre un indizio sorprendente: i mitocondri presinaptici sembrano essere attori centrali in questo processo.

I ricercatori hanno sottoposto due ceppi di topi Black 6 a un compito di spostamento attenzionale, che richiedeva agli animali di imparare prima una regola per ottenere ricompense alimentari, poi di abbandonarla e adottarne una completamente diversa. Un ceppo ha mostrato un chiaro declino delle prestazioni correlato all'età; l'altro si è dimostrato più resiliente, con solo alcuni individui anziani in difficoltà. Gli scienziati si sono concentrati su questo ceppo resiliente per isolare ciò che distingueva gli animali anziani con prestazioni elevate da quelli con prestazioni basse.

Sorprendentemente, molti cambiamenti strutturali cerebrali associati all'invecchiamento — perdita di piccole dendriti, alterazioni degli astrociti intorno alle sinapsi — non avevano alcuna relazione significativa con le prestazioni nel compito. Ciò che invece contava era l'abbondanza di proteine mitocondriali nei siti presinaptici all'interno di interfacce assone-spina più grandi. I topi anziani con la peggiore flessibilità cognitiva presentavano una maggiore concentrazione di queste proteine mitocondriali alle sinapsi, il che suggerisce una regolazione mitocondriale compromessa nel punto di comunicazione neurale.

Un'intuizione fondamentale emersa dall'analisi proteomica e dell'espressione genica è che i percorsi biologici che governano le differenze individuali nella flessibilità cognitiva sono in gran parte distinti dai normali processi di invecchiamento. Ciò significa che l'invecchiamento cronologico da solo non determina il declino cognitivo — sono in gioco altri meccanismi separabili. Una migliore segnalazione mTOR e una più efficace clearance delle proteine amiloidi erano entrambe associate a prestazioni cognitive più solide. Anche la riduzione dello stress ossidativo sembrava migliorare i risultati.

Lo studio è limitato dalle ridotte dimensioni del campione e dal fatto che riguarda esclusivamente animali, ma apre promettenti possibilità per interventi mirati ai mitocondri volti a preservare la flessibilità cognitiva negli esseri umani che invecchiano.