L’invecchiamento cerebrale potrebbe essere colpa della mamma?

 ricercatori dell’UCSF hanno scoperto che quando le cellule cerebrali si basano solo sul cromosoma X che una femmina ha ereditato da sua madre – invece che da suo padre – invecchiano più rapidamente.

 

 

 

Le donne nascono con due cromosomi X e ne ereditano uno da ciascun genitore.

Ma in ogni cellula del loro corpo, è necessario un solo cromosoma X, quindi l’altro viene inattivato in modo casuale.

Alcune cellule usano solo un cromosoma X materno; altri si affidano solo alla X paterna.

Ora, i ricercatori dell’UC San Francisco hanno scoperto che quando le cellule cerebrali dei topi femmina esprimono solo un cromosoma X materno, la loro memoria e le loro capacità cognitive si deteriorano più velocemente rispetto ai topi femmina che esprimono sia il cromosoma X materno che quello paterno.

La scoperta, che appare il 22 gennaio su Nature, potrebbe spiegare la variazione dell’invecchiamento cerebrale tra i sessi, dal momento che i maschi ereditano solo una X materna, così come la variazione tra le singole donne.

“Questi risultati sollevano la possibilità che alcune donne che esprimono più cromosoma X della loro madre solo per puro caso possano avere un maggiore deterioramento cognitivo con l’invecchiamento o un aumento del rischio di malattie come l’Alzheimer”, ha detto Dena Dubal, professore di neurologia e David A. Coulter Endowed Chair in Aging and Neurodegenerative Disease presso l’UCSF. e l’autore senior del nuovo articolo.

“In definitiva, potrebbe anche aiutarci a trovare strategie costruttive per rallentare l’invecchiamento cerebrale in entrambi i sessi”.

X segna il cervello

Ricerche precedenti hanno suggerito che il cromosoma X – di cui la maggior parte delle donne ne ha due e la maggior parte degli uomini ne ha solo uno – è vitale per la salute del cervello.

Le mutazioni nel cromosoma X spesso causano disabilità intellettiva e le donne nate con un solo cromosoma X (una diagnosi nota come sindrome di Turner) possono avere disturbi cognitivi.

I cromosomi X, ipotizzano alcuni ricercatori, potrebbero aiutare a spiegare le differenze di sesso nella cognizione, nella memoria verbale o nel rischio di malattie cerebrali.

“Dato che il cromosoma X è arricchito per i geni correlati al cervello, è diventato molto importante per noi sapere quali ruoli potrebbe svolgere nell’invecchiamento cerebrale”, ha detto Samira Abdulai-Saiku, borsista post-dottorato dell’UCSF e primo autore del nuovo lavoro.

Dubal e Abdulai-Saiku erano particolarmente interessati a capire se l’origine del cromosoma X – dalla mamma o dal papà – fosse importante per le cellule.

Sapevano che quando si formano ovuli e spermatozoi, i tag chimici vengono aggiunti a determinati geni sui cromosomi.

Questi segni differiscono a seconda che il cromosoma provenga dalla madre (ovulo) o dal padre (spermatozoo). I segni influenzano i geni attivati quando ogni cromosoma viene utilizzato nelle cellule.

Nel nuovo studio, il team di ricerca ha allevato topi femmina per esprimere solo i cromosomi X materni o una miscela di cromosomi X materni e paterni.

“L’inclinazione del cromosoma X è comune tra gli esseri umani, e ci sono certamente donne che vanno in giro con livelli molto più alti o più bassi di cromosomi X materni rispetto ad altri, solo per caso”, ha detto Dubal.

“Ci sono state poche ricerche sulle potenziali conseguenze di questo”.

L’effetto dei cromosomi materni

I topi femmina con solo un cromosoma X materno attivo, hanno scoperto Dubal e Abdulai-Saiku, hanno mostrato una memoria e capacità di apprendimento più scarse con l’avanzare dell’età.

Nel cervello di questi topi, il cromosoma X materno ha accelerato l’invecchiamento biologico nell’ippocampo, un’area del cervello cruciale per l’apprendimento e la memoria.

“Quello che abbiamo dimostrato è che il cervello di questi animali stava invecchiando più velocemente di quello delle loro sorelle geneticamente identiche che avevano i cromosomi X di mamma e papà attivati”, ha spiegato Dubal.

Effettuando analisi dettagliate delle cellule cerebrali, il team è stato quindi in grado di identificare alcuni geni che erano completamente silenziati sui cromosomi X materni, ma non su quelli paterni.

Quando i ricercatori hanno utilizzato la tecnologia di editing genetico CRISPR per attivare i geni silenziati sui cromosomi X materni nei topi femmine, sono diventati più intelligenti nella loro vecchiaia.

“Insieme, tutti questi esperimenti ci hanno suggerito che l’origine parentale di un cromosoma X può avere un grande impatto sulla salute del cervello”, ha detto Abdulai-Saiku.

Radici evolutive?

Il nuovo studio non è stato progettato per testare esattamente il motivo per cui il cromosoma X materno accelererebbe l’invecchiamento cerebrale rispetto al cromosoma X paterno.

Tuttavia, Dubal ha ipotizzato che i geni silenziati sul cromosoma materno potrebbero trasmettere un vantaggio prima nella vita.

“Può darsi che questo modello di espressione genica sia in realtà davvero benefico per lo sviluppo del cervello, ma poi c’è questo compromesso più avanti nella vita”, ha detto.

Dubal spera di continuare a studiare il ruolo del cromosoma X nell’invecchiamento cerebrale e se può spiegare il rischio delle persone di malattie cerebrali o perdita di memoria.

“Il cromosoma X che hai ereditato da tua madre sta spegnendo i geni, accelerando l’invecchiamento e compromettendo la cognizione”, ha detto. “Possiamo invertire questa tendenza?”