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Astrocytic metabolism-driven epigenetics at the cornerstone of cognitive aging

Projektbeschreibung

Astrozytenstoffwechsel und kognitives Altern

In fast 40 % der Fälle von Demenz spielen veränderbare Faktoren wie Ernährung und körperliche Aktivität eine Rolle. Und auch wenn das darauf hindeutet, dass Ernährung und Lebensstil wichtig für die Gesundheit des Gehirns sind, bleiben die biologischen Mechanismen unklar, die Lebensstil und Kognition miteinander verbinden. Die sich zwischen Blutgefäßen und Synapsen befindlichen Astrozyten könnten jene Zellen sein, die für die Umsetzung von Lebensstiländerungen in Gehirnfunktionen verantwortlich sind. Das Team des ERC-finanzierten Projekts NeuroSTARS untersucht, wie sich der Astrozytenstoffwechsel an Ernährung und Bewegung anpasst, wobei Metaboliten produziert werden, die die Genexpression über epigenetische Mechanismen regulieren können. In diesem Zusammenhang werden die Forschenden Mausmodelle und fortgeschrittene metabolische und kognitive Werkzeuge einsetzen, um die Kognition prägende lebensstilbedingte astrozytäre Signalwege aufzudecken. Insgesamt wird die Arbeit neue Strategien zur Prävention der altersbedingten Verschlechterung der kognitiven Leistungsfähigkeit aufzeigen.

Ziel

Cognitive impairment is a major source of disability and dependence during aging. Up to 40% of dementia cases are attributable to modifiable environmental risk factors, namely lifestyle, which can be actionable for prevention before the onset of cognitive decline. Physical activity and nutrition comprise promising modifiable factors affecting cognitive aging, but how the lifestyle affects cognition is not fully explained. Because of their unique location at the interface between blood vessels and synapses, astrocytes are strategically positioned to translate lifestyle contexts into specific cognitive shapes. Work from our group has demonstrated that astrocytic metabolism is remarkably dynamic and alternates lactate, ß-hydroxybutyrate and acetyl-coenzyme A production. Importantly, preliminary data indicate that these metabolites directly bind histones within astrocytes as epigenetic regulatory adaptive mechanisms. In NeuroSTARS, we will address whether such epigenetic adaptation is dictated by lifestyle-driven modulation of astrocytic metabolism to underpin cognitive performance across the lifespan. In mice subjected to controlled physical activity and dietary contexts, in combination with genetic manipulation of pivotal metabolic pathways in astrocytes, using cutting-edge metabolism and cognition assessment tools, we will (i) identify how astrocytic metabolism adapts to different lifestyle contexts throughout life, (ii) decipher the lifestyle-induced metabolic pathways that impact on metabolites-driven epigenetic regulation in astrocytes, and (iii) define the mechanism that causally links lifestyle-induced metabolism-driven epigenetic regulation within astrocytes with cognition across the lifespan. The expected output will reveal that the metabolism of astrocytes is instrumental in the coupling between lifestyle and age-associated cognitive decline, challenging the view that it merely serves to meet the energy needs of neurotransmission.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG

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Gastgebende Einrichtung

UNIVERSIDAD DE SALAMANCA
Netto-EU-Beitrag
€ 2 467 500,00
Adresse
CALLE PATIO DE ESCUELAS 1
37008 Salamanca
Spanien
Region
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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