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La variante genetica comune può invecchiare il cervello

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I ricercatori hanno identificato una variante genetica comune che interrompe l'invecchiamento normale del cervello e può aumentare la suscettibilità al morbo di Alzheimer e ad altre circostanze neurodegenerative.

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In un nuovo studio, i ricercatori hanno trovato che gli adulti più anziani che hanno posseduto due «cattive» copie del gene TMEM106B hanno mostrato il maggior invecchiamento nella corteccia frontale - la regione del cervello connessa con le più alte funzioni conoscitive - che quelle con due copie normali del gene.

Il co-dirigente Herve Rhinn di studio, Ph.D. - assistente universitario di patologia e di biologia cellulare nell'istituto di Taub per il morbo di Alzheimer e nel cervello invecchiante al centro medico dell'università di Columbia (CUMC) - e colleghi dice che il loro studio suggerisce che TMEM106B potrebbe essere un biomarcatore per invecchiamento del cervello ed il gene potrebbe anche essere un obiettivo per le nuove droghe per le malattie neurodegenerative.

I risultati del gruppo recentemente sono stati pubblicati nei sistemi delle cellule del giornale.

Una serie di studi hanno segnato i geni con esattezza specifici che svolgono un ruolo nelle malattie neurodegenerative. Uno che ha attirato molta attenzione è apolipoproteina E (APOE), che è stata associata a un aumentato rischio del morbo di Alzheimer.

Tuttavia, secondo Rhinn, questi geni svolgono soltanto un piccolo ruolo. «Di gran lunga, il fattore di rischio principale per la malattia neurodegenerative sta invecchiando. Qualcosa cambia nel cervello come voi l'età che vi rende più suscettibile della malattia di cervello,» lui dice. «Che ci ha ottenuti che pensiamo, “che cosa, ad un livello genetico, sta determinando l'invecchiamento sano del cervello? “»

Biologico contro l'età cronologica del cervello

Per contribuire a rispondere a questo problema, Rhinn ed i colleghi hanno analizzato il tessuto cerebrale sottoposto ad autopsia di 1.904 individui che erano stati esenti dalla malattia neurodegenerative.

I ricercatori hanno esaminato il transcriptome - la gamma di molecole del RNA messaggero inizialmente prodotte da espressione genica - di ogni campione di tessuto, che li ha permessi di determinare la biologia del cervello degli oggetti alle età differenti.

Il gruppo poi ha paragonato il transcriptome del campione di tessuto cerebrale di ogni persona al transcriptome medio degli individui di pari età, cercante intorno 100 geni di cui aumenti o cadute di espressione con l'età.

Di conseguenza, i ricercatori potevano determinare la differenza fra l'età biologica e l'età cronologica della corteccia frontale di una persona.

L'età biologica si riferisce ad un'età stimata basata sull'aspetto, mentre l'età cronologica fa riferimento l'età reale.

Dopo, il gruppo ha analizzato il genoma di ogni oggetto, allo scopo di identificare le varianti genetiche che sono state associate con le differenze nell'età biologica e cronologica.

Le cattive varianti di TMEM106B possono invecchiare la corteccia frontale entro 12 anni

Dalla loro analisi, i ricercatori hanno trovato che varianti del gene TMEM106B - presente in intorno due terzi della popolazione in genere - per svolgere un ruolo significativo nell'invecchiamento del cervello.

Secondo Rhinn ed i colleghi, intorno ad un terzo della popolazione in genere possieda due copie di TMEM106B, mentre un altro terzo possiede una copia.

Spiegano quello su finché l'età di 65, il gene non sembri più influenzare l'invecchiamento del cervello.

«Sino a quel momento, tutti nella stessa barca e poi là sono un certo sforzo ancora--essere-definito che dà dei calci a dentro,» dicono il co-dirigente Asa Abeliovich, il Ph.D., professore di studio di patologia e della neurologia nell'istituto di Taub. «Se avete due buone copie del gene, reagite bene a quello sforzo. Se avete due cattive copie, le vostre età del cervello rapidamente.»

Dettagliatamente, i ricercatori hanno trovato che gli adulti più anziani che hanno posseduto due cattive copie di TMEM106B hanno avuti una corteccia frontale che era biologicamente 12 anni più vecchia di quello degli individui che hanno avuti due copie normali del gene.

Lo studio ha rivelato un'altra variante nel gene di progranulin che inoltre sembra partecipare all'invecchiamento del cervello, ma il gruppo nota che gli effetti di questa variante non erano forti quanto le varianti di TMEM106B.

Mentre i ricercatori non possono segnare il ruolo con esattezza queste varianti genetiche giocano nelle malattie neurodegenerative - dal tessuto cerebrale sano guardato ricerca - lo studio fa una certa luce sui processi di fondo possibili.

«[...] è in tessuto sano che cominciate ottenere a malattia. Sembra che se avete queste varianti genetiche, invecchiamento del cervello accelera e quello aumenta la vulnerabilità alla malattia di cervello. E vice versa: se avete malattia di cervello, la malattia accelera l'invecchiamento del cervello. È un circolo vizioso.»

Asa Abeliovich, Ph.D.

Ulteriori studi sono necessari, ma i ricercatori ritengono che i loro risultati potrebbero aprire la strada affinchè le strategie impediscano e trattare le malattie neurodegenerative.