I ricercatori della Pennsylvania State University hanno scoperto che il blocco dell’enzima istone deacetil 3 (HDAC3) aiuta i topi più anziani a integrare nuove informazioni nelle memorie esistenti, ottenendo prestazioni migliori rispetto ai topi più giovani. Questa scoperta potrebbe portare a trattamenti che migliorano l’aggiornamento della memoria nelle persone anziane e possono aiutare a combattere il morbo di Alzheimer e altri tipi di demenza.
I ricercatori della Penn State hanno scoperto che il blocco dell’enzima HDAC3 migliora l’aggiornamento della memoria nei topi più anziani, il che potrebbe fornire nuovi approcci terapeutici per il declino cognitivo legato all’età e i disturbi della memoria come… Alzheimer malattia.
Man mano che invecchiamo, l’oblio occasionale diventa più comune. Tuttavia, non si tratta solo di avere difficoltà a ricordare nuove informazioni: gli anziani hanno anche difficoltà ad aggiornare i ricordi esistenti quando emergono nuovi dettagli. Tuttavia, si sa poco sui meccanismi alla base dell’aggiornamento della memoria e su come questi meccanismi funzionino male con l’età.
Un team di ricercatori della Pennsylvania State University ha identificato un enzima che contribuisce al declino della memoria legato all’età. Quando viene bloccato, i topi più anziani diventano più capaci di integrare nuove informazioni e di comportarsi in modo simile alle loro controparti più giovani. I ricercatori hanno affermato che i risultati, pubblicati sulla rivista Neuropsychology, Frontiere delle neuroscienze molecolariCiò potrebbe portare allo sviluppo di potenziali bersagli terapeutici per migliorare la flessibilità cognitiva in età avanzata.
“È importante capire cosa succede a livello molecolare durante l’aggiornamento della memoria, perché la maggior parte dei nostri ricordi come esseri umani sono aggiornamenti”, ha affermato Janine Kwapis, assistente professore di biologia e autore principale dell’articolo già conoscono e modificano i ricordi esistenti.” “Ma nessuno ha veramente cercato di vedere se i meccanismi dietro la formazione e l’aggiornamento della memoria sono identici o se sono esclusivi dell’aggiornamento della memoria. Questo è un passo avanti per capirlo.”
La scienza del consolidamento e riconsolidamento della memoria
Quando si forma un ricordo, il cervello si riprogramma per mantenerlo al suo posto attraverso un processo chiamato consolidamento. Le cellule esprimono proteine in SinapsiLo spazio tra i neuroni che consente la comunicazione tra i neuroni e la connessione delle cellule che sono attive quando si forma un ricordo. Quando viene recuperato un ricordo, queste cellule si attivano insieme contemporaneamente.
“Quando ti vengono presentate nuove informazioni, devi togliere la memoria esistente dalla memoria e indebolirla finché non è pronta ad accogliere nuove informazioni. Una volta apprese le nuove informazioni e integrati quei nuovi neuroni, la memoria aggiornata viene consolidata e archiviati di nuovo”, ha detto Kwapis. Questo processo, chiamato riconsolidamento, diventa meno efficace con l’età, ha osservato Kwapis.
In questo studio, il gruppo di ricerca voleva capire perché diventa più difficile aggiornare i ricordi con l’avanzare dell’età. E se possono migliorare l’espressione genetica durante il riconsolidamento, possono anche migliorare l’aggiornamento della memoria?
Per testarlo, hanno bloccato l’istone deacetil 3 (HDAC3), un enzima che regola la trascrizione genetica, il processo di copia delle informazioni da DNA Diviso in RNA È stato dimostrato che l’HDAC3 influenza negativamente la formazione della memoria e l’espressione genetica durante il processo di consolidamento, ma i ricercatori hanno affermato che il suo ruolo nel riconsolidamento della memoria non è stato studiato prima.
“L’HDAC3 normalmente restringe la cromatina, un complesso di DNA e proteine, e rende difficile il verificarsi della trascrizione”, ha affermato Chad Smys, dottorando in biologia e primo autore dell’articolo. “Se blocchiamo questa attività enzimatica, potrebbe essere d’aiuto mantenere uno stato della cromatina più aperto e una migliore espressione genetica.”
Quando l’HDAC3 è stato bloccato durante la fase di riconsolidamento della memoria, ha impedito il tipico deficit legato all’età nell’aggiornamento della memoria. I topi più anziani si sono comportati allo stesso modo dei loro colleghi più giovani durante l’attività di aggiornamento della memoria.
Metodi sperimentali e loro implicazioni
Il team ha utilizzato una metodologia chiamata paradigma “Oggetti in posizioni aggiornate”, che Kwapis ha sviluppato appositamente per testare l’aggiornamento della memoria. Questa metodologia prevede tre fasi: una sessione di addestramento in cui il ratto apprende la posizione di due oggetti identici; una sessione di aggiornamento in cui un oggetto viene spostato in una nuova posizione; e una sessione di test in cui gli oggetti vengono posizionati in quattro posizioni separate: le due posizioni di allenamento originali, la posizione aggiornata e una posizione completamente nuova.
“I topi amano le novità, quindi se hanno un buon ricordo di una sessione di allenamento o di una sessione rinfrescante, esploreranno ulteriormente la posizione del nuovo oggetto”, ha detto Smes. “Ma se la sua memoria è debole, tende a esplorare i luoghi precedentemente appresi tanto quanto esplora il nuovo luogo.”
Identificando meccanismi molecolari come l’HDAC3, il gruppo di ricerca spera di fornire potenziali bersagli terapeutici per migliorare la flessibilità cognitiva nell’invecchiamento.
“Se questi meccanismi riuscissero a migliorare la memoria durante il normale invecchiamento, potrebbero anche aiutare a trattare condizioni come il morbo di Alzheimer e la demenza”, ha detto Kwapis.
Riferimento: “L’inibizione farmacologica dell’HDAC3 altera l’aggiornamento della memoria nei topi maschi giovani e anziani” di Chad W. Smys, Lauren Belfi, Destiny S. Wright, Sophia S. Bennetts, Mark W. Urban, Chad A. Brunswick, Guanhua Xu e Janine L. Kwapis, 17 giugno 2024, Frontiere delle neuroscienze molecolari.
doi: 10.3389/fnmol.2024.1429880
Altri autori dello studio della Penn State includono Lauren Belfi, una studentessa di dottorato in scienze biologiche molecolari, cellulari e integrative, e Chad Brunswick, uno studente di dottorato nel programma di neuroscienze. Allo studio hanno contribuito anche Destiny Wright e Sophia Bennetts, che erano studenti universitari alla Penn State al momento della ricerca; Mark Urban, ricercatore post-dottorato presso la Pennsylvania State University durante il periodo della ricerca; e Guanhua Xu, che era uno studente laureato all’Università di Harvard al momento della ricerca.
Questa ricerca è stata finanziata dal National Institute on Aging, dalla Hevolution Foundation/American Federation for Research on Aging e dalla Penn State Paul Berg Early Career Professorship.
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