Lo stallo nella sintesi proteica compromette il cervello invecchiato
Uno stallo nei ribosomi compromette la sintesi proteica e accelera il declino cerebrale, secondo lo studio su Killifish e cervello umano
Un’interruzione nella sintesi delle proteine cerebrali rappresenta la causa primaria dell’invecchiamento del cervello. È questa la conclusione a cui è giunto uno studio coordinato da un consorzio internazionale che coinvolge la Scuola Normale Superiore di Pisa, il Leibniz Institute on Aging di Jena, la Stanford University, la Stazione Zoologica Anton Dohrn di Napoli e l’Università di Trieste. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Science con il titolo “Altered translation elongation contributes to key hallmarks of aging in killifish brain”.
Il lavoro si è concentrato sul Nothobranchius furzeri, noto anche come Killifish turchese, un piccolo pesce africano con un’aspettativa di vita in cattività inferiore all’anno. La sua struttura cerebrale è simile a quella di tutti i vertebrati, rendendolo un modello ideale per lo studio dei meccanismi dell’invecchiamento.
Il ruolo dei ribosomi e la produzione di proteine incomplete
Durante l’osservazione dei processi cerebrali del Killifish anziano, i ricercatori hanno individuato un fenomeno di stallo nella sintesi delle proteine. Come spiega Alessandro Cellerino, docente di fisiologia alla Scuola Normale e tra i coordinatori dello studio, «la sintesi di tutte le proteine del nostro corpo è effettuata in ogni cellula dai ribosomi», che scorrono sull’RNA leggendo il messaggio genetico per produrre proteine. Ma nel cervello che invecchia, «questo processo fondamentale è compromesso», con i ribosomi che «non scorrono più liberamente ma ‘stallano’», generando proteine incomplete.
Queste proteine, definite “missed in translation”, risultano poco solubili e tendono a precipitare all’interno delle cellule, interferendo con le funzioni cellulari e amplificando il deterioramento cerebrale.
Un effetto a catena sui meccanismi cellulari
La scoperta più significativa riguarda la specificità dello stallo dei ribosomi: non tutti gli RNA vengono colpiti allo stesso modo. Le proteine più vulnerabili sono quelle che costituiscono gli stessi ribosomi, riducendone il numero complessivo, e quelle che interagiscono con il DNA e l’RNA, compromettendo funzioni chiave come la riparazione del DNA e la sintesi genica.
Questo innesca un circolo vizioso in cui la diminuzione delle proteine ribosomiali e la perdita di controllo sui processi di trascrizione e traduzione contribuiscono ulteriormente al declino neuronale.
Conferme anche nello studio sull’invecchiamento umano
Il fenomeno individuato nel Killifish non è isolato. Una ricerca condotta nel giugno scorso da un team della University of California San Diego ha rilevato una diminuzione delle proteine leganti l’RNA nel cervello umano in fase di invecchiamento, confermando la rilevanza traslazionale della scoperta e suggerendo meccanismi comuni tra pesci e umani nell’origine molecolare del declino cognitivo.
