È facile denigrare il grasso corporeo considerandolo semplicemente uno strato di imbottitura indesiderata che giace silenziosamente sotto la pelle. Ma queste cellule sono sorprendentemente attive. Oltre ad essere contenitori di stoccaggio dell’energia, vengono pompati una vasta gamma di ormoni che interagiscono con più organi per controllare il metabolismo, le risposte immunitarie e persino la riproduzione.

Potrebbero anche regolamentare longevità con un partner inaspettato: il cervello.

A nuovo studio nei topi hanno trovato una “linea telefonica” tra i tessuti adiposi e un gruppo di neuroni all’interno dell’ipotalamo, una regione nella parte inferiore del cervello che controlla le funzioni corporee di base come la regolazione della temperatura e la respirazione.

Quando sono giovani, questi neuroni segnalano ai tessuti grassi di rilasciare energia alimentando il cervello. Con l'età la linea si rompe. Le cellule di grasso non riescono più a orchestrare i loro numerosi ruoli e i neuroni faticano a trasmettere informazioni lungo le loro reti.

Usando metodi genetici e chimici, il team ha trovato un marcatore per questi neuroni, una proteina chiamata Ppp1r17 (orecchiabile, lo so). La modifica del comportamento della proteina nei topi anziani mediante l’ingegneria genetica ha prolungato la loro durata di vita di circa il 76%. Per una durata media di vita di XNUMX anni negli esseri umani, l’aumento si traduce in oltre cinque anni.

Il trattamento ha anche alterato la salute dei topi. I topi amano correre, ma il loro vigore diminuisce con l'età. La riattivazione dei neuroni nei topi anziani ha ravvivato la loro motivazione, trasformandoli da pantofolai in impressionanti jogger.

“Abbiamo dimostrato un modo per ritardare l’invecchiamento e prolungare la durata della vita sana nei topi manipolando una parte importante del cervello”, disse autore dello studio, il dottor Shin-ichiro Imai della Washington University.

L’Internet cervello-corpo

La longevità è complicata. Numerosi fattori influenzano la velocità con cui invecchiano i nostri tessuti e organi, come errori di battitura genetici, infiammazioni, cambiamenti epigenetici e problemi metabolici.

Ma esiste una linea di fondo: decenni di lavoro su più specie hanno scoperto che la riduzione delle calorie e l’aumento dell’esercizio fisico mantengono giovani le funzioni di più organi con l’avanzare dell’età. Molti dei benefici derivano dalle interazioni tra cervello e corpo.

Il cervello non esiste in una vasca. Sebbene protetti da una barriera molto selettiva che lascia entrare solo determinate molecole, i neuroni reagiscono ai componenti del sangue che aggirano la barriera per alterare le loro funzioni, ad esempio conservando le funzioni di apprendimento e memoria in età avanzata.

Studi recenti hanno individuato sempre più canali di comunicazione multipli tra cervello e muscoli, scheletro e fegato. Dopo l’esercizio, ad esempio, le proteine ​​rilasciate dal corpo alterano le funzioni cerebrali, stimolando l’apprendimento e la memoria nei topi anziani e, in alcuni casi, umani anziani. Quando questi canali di comunicazione si interrompono, si innescano problemi di salute associati all’invecchiamento e si limita la durata della vita e la durata della salute (il numero di anni sani).

La connessione cervello-corpo funziona in entrambe le direzioni. Nascosto in profondità nella base del cervello, l’ipotalamo regola una miriade di ormoni per modificare le funzioni corporee. Con le sue secrezioni ormonali, la regione del cervello invia indicazioni a un’ampia gamma di organi tra cui fegato, muscoli, intestino e tessuto adiposo, modificandone il comportamento con l’età.

Spesso soprannominato il “centro di controllo dell’invecchiamento”, l’ipotalamo è stato a lungo un bersaglio per i ricercatori sulla longevità.

Nel 2013, un team ha scoperto che la riprogrammazione delle risposte immunitarie nella regione del cervello potrebbe farlo aumentare la durata della vita. Nello stesso anno, la squadra di Imai trovò attivando la regione del cervello ha riportato indietro l’orologio nei topi anziani. Come i coetanei più giovani, facevano più esercizio fisico, avevano un metabolismo più sano e mantenevano la temperatura corporea più facilmente in ambienti al di fuori della loro abituale zona di comfort. Dormivano anche meglio e il loro cervello inviava indicazioni fedeli ai muscoli, permettendo loro di parcheggiare nell'ambiente in cui si trovavano.

Eppure una domanda tormentava il team: perché ha funzionato?

Linee aperte

Il nuovo studio ha dato la caccia ai neuroni dell’ipotalamo che collegano i tessuti grassi al cervello e alla longevità.

Per prima cosa si sono concentrati su un sottoinsieme di neuroni all’interno dell’ipotalamo da un pool precedentemente noto per regolare l’invecchiamento. Queste cellule hanno un alto livello di una proteina chiamata Ppp1r17 – fondamentalmente, un marcatore che le differenzia da tutti gli altri tipi di cellule nell’ipotalamo – e raggiungono tutto il cervello e il corpo.

I neuroni “possono segnalare a un tessuto specifico e regolarne la funzione”, hanno scritto il team. In altre parole, potrebbero potenzialmente stabilire una connessione cervello-corpo.

Per testare la teoria, il team ha eliminato geneticamente Ppp1r17 nell’ipotalamo di topi di tre mesi, più o meno l’età di un adolescente. Nel giro di due mesi, le creature aumentarono di dimensioni. Cominciarono a banchettare durante il sonno e non sentirono più il bisogno di correre sulla ruota da corsa, un precedente passatempo preferito.

I cambiamenti hanno attirato l’attenzione della squadra. È noto che la riduzione delle calorie e dell’esercizio fisico aumenta la durata della salute nei topi di laboratorio e forse negli esseri umani.

Con l'analisi molecolare, il team ha scoperto che i neuroni con Ppp1r17 hanno cambiato il comportamento delle cellule adipose. La proteina fluttua attorno sia al nucleo – la struttura simile a una noce che incapsula il nostro DNA – sia ad altre parti della cellula.

Nei topi giovani, si trova all'interno del nucleo e attiva un'autostrada nervosa che regola i tessuti adiposi. Dirige le cellule di grasso a rilasciare le riserve di energia durante l'esercizio, ad esempio, e a pompare una proteina che fornisce energia al cervello. Con l’età, l’intero ciclo si rompe. La proteina si sposta dal nucleo in altre parti del neurone, bloccando le comunicazioni con le cellule adipose.

Nel tentativo di ripristinare il sistema nei topi anziani, il team ha alterato geneticamente una proteina “navetta” per trasportare Ppp1r17 nuovamente nel nucleo. Questo trucco ha rallentato i segni dell’invecchiamento.

Nel frattempo, anche le cellule adipose dei topi sono state ringiovanite. Hanno prontamente pompato un ormone fondamentale per mantenere sano l’ipotalamo. Invece di languire sul divano, i topi hanno optato per una corsa sulla ruota. Rispetto ai coetanei della stessa età, avevano un pelo soffice e lucente, segno di giovinezza e salute.

I risultati suggeriscono che il reinserimento di Ppp1r17 nel nucleo mantiene un topo sano anche in età avanzata. E “straordinariamente”, ha scritto il team, i topi ingegnerizzati hanno vissuto più a lungo dei loro compagni di cucciolata di circa il XNUMX%.

Utilizzando un'altra tecnologia che mantiene specificamente la proteina all'interno del nucleo, il team ha ricapitolato i risultati. Questi topi anziani correvano come il vento, mantenevano i loro tessuti adiposi in ordine e sperimentavano una maggiore durata della vita rispetto ai loro coetanei.

Lo studio è l’ultimo a mappare le autostrade tra il corpo e il cervello alla ricerca della longevità. Il team sta esplorando ulteriormente i modi per ottimizzare il ciclo di feedback grasso-cervello man mano che invecchiamo.

Immagine di credito: Sandy Millar / Unsplash

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• Fonte: https://singularityhub.com/2024/01/15/scientists-extend-life-span-in-mice-by-restoring-this-brain-body-connection/