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H2020

AGE-MEMORY — Risultato in breve

Project ID: 709015
Finanziato nell'ambito di: H2020-EU.1.3.2.
Paese: Grecia
Dominio: Salute

Autofagia neuronale legata alla compromissione della memoria

La relazione causale tra invecchiamento e malattie neurodegenerative è ben nota. Il progetto AGE-MEMORY ha dimostrato che l’equilibrato «auto-cannibalismo» degli organuli delle cellule nervose, la cosiddetta «autofagia neuronale», potrebbe proteggere dai disturbi neurologici che si accumulano durante l’invecchiamento.
Autofagia neuronale legata alla compromissione della memoria
L’indebolimento della memoria associato all’età è un termine che descrive il degrado generale della memoria, che risulta semplicemente dall’invecchiamento. Il normale invecchiamento è associato a un generale deterioramento delle strutture cerebrali fondamentali per le funzioni cognitive, comprese le memorie a lungo termine e di lavoro. La delucidazione dei meccanismi biologici che regolano l’invecchiamento può facilitare la scoperta di fattori conservati nell'evoluzione, che definiscono il deterioramento fisiologico nell’uomo.

Durante l’invecchiamento, le connessioni di memoria vengono inibite da diversi fattori, tra cui la disfunzione nel rilascio di neurotrasmettitori e i depositi nei peptidi beta-amiloidi che sono responsabili di diverse funzioni cellulari. Questi processi determinano una diminuzione delle funzioni di memoria e il potenziale sviluppo di disturbi della memoria, quali la demenza e il morbo di Alzheimer. Pertanto, l’invecchiamento è considerato uno dei principali fattori di rischio per le malattie neurodegenerative.

Il team di ricerca del progetto AGE-MEMORY ha rivelato per la prima volta che l’insulina è legata alle funzioni di apprendimento e memoria attraverso la regolazione dell’autofagia, un processo naturale che consente la degradazione e il riciclaggio degli organuli cellulari. In particolare, la riduzione della segnalazione di insulina ha migliorato le capacità di apprendimento, sebbene abbia ridotto la formazione di memoria a lungo termine mediante l’induzione dell’autofagia neuronale.

Autofagia legata alla funzione cognitiva durante l’invecchiamento

Il gruppo di ricerca ha identificato le principali proteine implicate nell’autofagia neuronale durante l’invecchiamento. Queste erano la proteina di segnalazione TOR implicata in varie funzioni cellulari e il suo target a valle, il recettore 5HT-7 che si lega alla serotonina, un neurotrasmettitore responsabile delle sensazioni di benessere e felicità.

«Abbiamo scoperto che l’autofagia neuronale coordina l’umore e la capacità di stabilire memoria a lungo termine attraverso il recettore 5HT-7 che ha conservato nell'evoluzione la struttura e la funzione negli animali. Questa funzione dipendeva dalla defosforilazione del recettore NMDA, un recettore molto importante per la funzione di memoria, che a sua volta determinava la regolazione della longevità», afferma il prof. Tavernarakis, coordinatore del progetto AGE-MEMORY, nonché detentore di una borsa di studio individuale Marie Skłodowska-Curie.

Inizialmente, gli studi condotti su modelli animali di mosche e vermi hanno stabilito un legame tra metabolismo neuronale e autofagia. Hanno scoperto che specifici circuiti neuronali regolano lo sviluppo del sistema nervoso, la longevità, l’umore e la cognizione.

Una base per trattamenti futuri contro le malattie neuronali

Sebbene AGE-MEMORY abbia identificato la principale rete di segnalazione responsabile dello sviluppo di malattie neuronali durante l’invecchiamento, sono necessari ulteriori studi prima che questo concetto venga applicato agli interventi terapeutici. «Stiamo attualmente cercando di comprendere meglio il meccanismo attraverso il quale l’induzione dell’autofagia altera l’espressione e la funzionalità del recettore specifico della serotonina», spiega il prof. Tavernarakis.

Dati preliminari del progetto AGE-MEMORY dimostrano che non solo l’inibizione genetica, ma anche l’inibizione farmaceutica del recettore specifico della serotonina, può invertire i difetti evolutivi e cognitivi provocati da una eccessiva autofagia. «È interessante notare che recentemente abbiamo scoperto (dopo il completamento del progetto) che la perdita del recettore 5HT-7 durante lo sviluppo migliora i deficit di sviluppo provocati da eccessiva autofagia, un processo che porta allo sviluppo e alla progressione di diverse malattie del sistema nervoso», aggiunge.

Questa scoperta potrebbe porre le basi per lo sviluppo futuro di nuovi trattamenti contro le malattie neuronali provocate dall’eccessiva autofagia negli esseri umani. «Per questo, stiamo progettando di continuare la nostra ricerca relativa e, in base alle nostre scoperte, estendere i risultati di questa ricerca allo sviluppo di nuovi trattamenti di specifiche malattie neuronali nell’uomo», conclude il prof. Tavernarakis.

Keywords

AGE-MEMORY, invecchiamento, autofagia, alterazione della memoria, insulina, longevità