Ruolo programmato dell'ipotalamo nell'invecchiamento mediante l'integrazione immuno-neuro-endocrina. / The programmed role of the hypothalamus in aging by immuno-neuro-endocrine integration.

Ruolo programmato dell'ipotalamo nell'invecchiamento mediante l'integrazione immuno-neuro-endocrina. / The programmed role of the hypothalamus in aging by immuno-neuro-endocrine integration.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

La durata della vita e la velocità dell’invecchiamento sono “scritte” in questa regione cerebrale che coordina funzioni immunitarie e neuroendocrine. La scoperta su Nature.

Nel nostro cervello esiste una “centralina” che controlla l’invecchiamento. Si tratta dell’ipotalamo, come ha dimostrato una nuova ricerca svolta presso l’Albert Einstein College of Medicine di New York e pubblicata su Nature. Studiando il cervello di topolini transgenici, i ricercatori americani hanno infatti scoperto che i processi d’invecchiamento dell’intero organismo sono coordinati dall’ipotalamo, una regione del cervello già coinvolta in altre funzioni come lo sviluppo, il metabolismo e la crescita. Modificando le funzioni immunitarie e neuroendocrine di questa struttura è possibile allungare o accorciare la vita dei topolini. Una nuova speranza per il trattamento delle malattie associate all’età.

Nei loro esperimenti, gli studiosi si sono concentrati sulla regione mediobasale dell’ipotalamo e in particolare sul ruolo svolto dal complesso proteico Nfkb (Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells). L’Nfkb è la proteina chiave nel controllo del processo d’infiammazione, un fenomeno che tende ad aumentare con l’età, spesso associato a malattie tipiche dell’invecchiamento come quelle cardiovascolari e neurologiche. Usando topolini di età diversa, gli scienziati hanno bloccato o attivato la via di segnalazione di Nfkb iniettando nei neuroni un marcatore fluorescente insieme a una proteina inibitrice o attivatrice e ne hanno monitorato l’effetto tramite test fisiologici, cognitivi e comportamentali.

I topolini in cui l’Nfkb era inibito invecchiavano più lentamente e vivevano circa il 20% di più rispetto agli animali di controllo. Inoltre, nei test di memoria e apprendimento ottenevano punteggi migliori dimostrando di avere un cervello più “giovane”. L’effetto non era limitato al cervello, ma riguardava tutto l’organismo, con miglioramenti della forza muscolare, aumento dello spessore della pelle e riduzione della perdita ossea. D’altra parte, l’attivazione dell’Nfkb accelerava il processo d’invecchiamento che riguardava tutti gli organi e accorciava la durata complessiva della vita degli animali.

“I nostri risultati sono molto interessanti”, spiega Dongsheng Cai, responsabile dello studio, “perché dimostrano per la prima volta che l’ipotalamo è uno degli organi principali che coordinano l’invecchiamento di tutto l’organismo”.

Da un punto di vista molecolare, l’equipe di Cai ha mostrato che l’attivazione della via dell’Nfkb causava una riduzione dei livelli di GnRH (ormone di rilascio della gonadotropina), un ormone prodotto dall’ipotalamo che controlla la riproduzione. Infatti, quando il GnRH era iniettato direttamente nel ventricolo ipotalamico di topolini vecchi, era in grado di promuovere la formazione di nuovi neuroni e indurre un miglioramento di tutti i segni legati all’età, incluse le capacità cognitive e le funzioni muscolari, facendoli essenzialmente “ringiovanire”.

“Capire come l’organismo nella sua totalità invecchia è un argomento di intensa ricerca e potrebbe avere implicazioni terapeutiche importanti”, continua Cai. L’identificazione dei meccanismi molecolari che controllano questo processo potrebbe, infatti, permettere di sviluppare metodologie per alterare le vie di segnalazione controllate dall’ipotalamo (Nfkb e GnHR) per rallentare il deterioramento delle funzioni dell’organismo. Una specie di elisir di lunga vita.

ENGLISH

Life expectancy and speed of aging are "written" in this cerebral region that coordinates immune and neuroendocrine functions. The Discovery on Nature.

There is a "control unit" in our brain that controls aging. This is the hypothalamus, as demonstrated by a new research at Albert Einstein College of Medicine in New York and published in Nature. By studying the brain of transgenic mice, American researchers have found that aging processes throughout the body are coordinated by the hypothalamus, a brain region already involved in other functions such as development, metabolism, and growth. By modifying the immune and neuroendocrine functions of this structure it is possible to lengthen or shorten the life of the mouse. A new hope for the treatment of age-related illnesses.

In their experiments, scholars concentrated on the central region of the hypothalamus and in particular on the role played by the protein complex Nfkb (Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells). Nfkb is the key protein in controlling the inflammation process, a phenomenon that tends to increase with age, often associated with typical aging disorders such as cardiovascular and neurological disorders. Using mice of different ages, scientists blocked or activated the Nfkb signaling pathway by injecting a fluorescence marker along with an inhibitory or activating protein in the neurons and tracking the effect through physiological, cognitive and behavioral tests.

The mice in which Nfkb was inhibited got older more slowly and lived about 20% more than control animals. Additionally, memory and learning tests got better scores demonstrating having a "younger" brain. The effect was not limited to the brain, but it involved the whole body, with muscle strength improvements, increased skin thickness, and reduced bone loss. On the other hand, the NCF activation accelerated the aging process that involved all organs and shortened the overall life of animals."Our results are very interesting," says Dongsheng Cai, head of the study, "because they demonstrate for the first time that the hypothalamus is one of the major organs that coordinate aging throughout the body."

From a molecular point of view, the Cai team showed that the activation of the Nfkb pathway caused a reduction in the levels of GnRH (a hormone released by gonadotropin), a hormone produced by the hypothalamus controlling reproduction. Indeed, when GnRH was injected directly into the hypothalamic ventricle of old mice, it was able to promote the formation of new neurons and lead to an improvement in all age-related signs, including cognitive capabilities and muscle functions, essentially " rejuvenate".

"Understanding how the organism ages in its entirety is a topic of intense research and could have important therapeutic implications," continues Cai. The identification of molecular mechanisms that control this process could, in fact, allow developing methodologies to alter signaling pathways controlled by the hypothalamus (Nfkb and GnHR) to slow down the deterioration of the functions of the body. A kind of long life elixir.

Da:

https://www.galileonet.it/2013/05/linvecchiamento-lo-controlla-lipotalamo/