I biologi americani hanno scoperto che il gene FOXO3 protegge le cellule staminali cerebrali dall’invecchiamento. I risultati della ricerca sono pubblicati sulla rivista Nature Communications.
I ricercatori della Weill Cornell Medicine del Cornell University College of Medicine, insieme ai colleghi della Duke University, hanno descritto come il gene influisce sul cervello.
Nel 2018, la dott.ssa Jihe Pike e il suo team hanno scoperto che le cellule cerebrali nei topi privi del gene FOXO3 non possono far fronte allo stress ossidativo e morire. In un nuovo studio, gli autori hanno scoperto che FOXO3 supporta la capacità rigenerativa del cervello arrestando la divisione delle cellule staminali fino a quando l’ambiente non è favorevole alla sopravvivenza di nuovi neuroni.
I problemi con la vitalità delle cellule cerebrali possono essere associati a infiammazione, esposizione alle radiazioni o carenze nutrizionali. Tutte queste condizioni mettono ulteriore stress sul cervello. Ma il più grande effetto negativo sulle cellule cerebrali è lo stress ossidativo, in cui i composti nocivi dell’ossigeno si accumulano nel corpo. È questo processo che gli autori hanno studiato.
“Le cellule staminali creano nuove cellule cerebrali che sono essenziali per l’apprendimento e il ricordo per tutta la vita. Se le cellule staminali si dividono in modo incontrollabile, sono esaurite. Il gene FOXO3 fa il suo lavoro impedendo alle cellule staminali di dividersi fino a quando lo stress non passa” hanno fatto notare i ricercatori.
Gli scienziati hanno scoperto che la proteina FOXO3 viene modificata direttamente dallo stress ossidativo e questa modifica invia la proteina nel nucleo delle cellule staminali, dove attiva i geni della risposta allo stress.
La reazione risultante blocca un nutriente chiamato s-adenosilmetionina (SAM), di cui una proteina chiamata lamina ha bisogno per formare una guaina protettiva attorno al DNA nel nucleo della cellula staminale. Di conseguenza, il DNA inizia a fuoriuscire, la cellula lo scambia per un’infezione virale, che innesca una risposta immunitaria chiamata risposta all’interferone di tipo I. Una conseguenza di questa risposta è che le cellule staminali smettono di produrre nuovi neuroni.
“In realtà, questo è molto buono, perché in questo momento l’ambiente esterno non è affatto l’ideale per i neuroni neonati. Se le nuove cellule fossero in condizioni così stressanti, verrebbero uccise. lo stress non andrà via e quindi inizierà a produrre neuroni“, spiega Pike.
I risultati della ricerca aiutano a spiegare perché alcune versioni del gene FOXO3 sono associate a vite estremamente lunghe e sane: aiutano le persone a mantenere una buona scorta di cellule staminali cerebrali. Ma gli autori avvertono che è troppo presto per parlare della possibilità di creare nuovi metodi di ringiovanimento e cura delle malattie del cervello.
“Può essere un’arma a doppio taglio. L’eccessiva attivazione di FOXO3, se si verifica continuamente, può essere molto dannosa “, avvertono gli scienziati.
