Ecco il segreto del cervello resiliente: i super-anziani producono più neuroni

Fino a qualche anno fa si pensava che la crescita di nuovi neuroni nel nostro cervello (il processo noto come neurogenesi), fondamentale per garantire plasticità cerebrale, apprendimento e memoria, non fosse possibile. Ora non solo sono cambiate le convinzioni, e quindi si ritiene che ciò avvenga eccome, ma si è accertato che chi di neuroni ne produce di più non lo deve al fatto di essere giovane. Perché il cervello lavora in questa direzione con maggiore vigore nei super-anziani, ossia in coloro che hanno dagli 80 anni in su. La conferma viene da uno studio pubblicato sulla rivista Nature: guidato dall'Università dell'Illinois a Chicago, ha esaminato campioni di tessuto cerebrale provenienti da diverse persone decedute.

La ricerca ha rivelato che le persone anziane con una memoria eccezionale hanno un numero sorprendentemente elevato di neuroni giovani. A che cosa può portare una scoperta così sorprendente? Lo spiega Giuseppe Bruno, neurologo del Dipartimento di Neuroscienze umane dell’Università La Sapienza: “Potrebbe avere ricadute pratiche terapeutiche per la cura di malattie neurodegenerative come Alzheimer e Parkinson - dice -: sono malattie che hanno come caratteristica quella di colpire determinate zone cerebrali, che sono, appunto, quelle studiate in questo lavoro”.

Il cervello dei super-anziani

La ricerca ha accertato che “gli adulti, il cui cervello presenta ancora una forte produzione di neuroni, sembrano avere una memoria e funzioni cognitive migliori rispetto a coloro in cui questa capacità diminuisce”. Una conclusione a cui si è arrivati esaminando campioni di cervello di donatori deceduti, che spaziano dai giovani adulti ai super-anziani, ovvero persone di età superiore agli 80 anni e con una memoria superiore alla media. Il team ha stimato che i nuovi neuroni costituissero solo una piccola frazione, lo 0,01%, di quelli presenti nell'ippocampo, regione del cervello essenziale per la memoria.

Un risultato senza precedenti

Quello raggiunto dai ricercatori Usa è il primo risultato nel suo genere. Come ci si sia arrivati sono loro stessi a spiegarlo: “Abbiamo studiato ippocampi umani su persone decedute: giovani adulti con memoria intatta, adulti anziani senza deficit cognitivi, adulti anziani con straordinaria capacità di memoria (“super agers”), adulti con patologia preclinica intermedia o con AD (disturbo del neurosviluppo persistente, caratterizzato da disattenzione, impulsività e irrequietezza)”.

E proseguono: “Utilizzando il sequenziamento multiomico a singola cellula, abbiamo analizzato i profili di 355.997 nuclei isolati dai campioni di ippocampo e identificato cellule staminali neurali, neuroblasti e neuroni granulari immaturi. Alla fine abbiamo identificato un profilo distinto di neurogenesi nei “super agers” che potrebbe riflettere una firma di resilienza”.

Ciò significa, appunto, che i super-anziani dimostrano capacità cognitive e mnemoniche paragonabili a quelle di persone molto più giovani e producono il doppio di nuovi neuroni rispetto ad altri anziani sani.

Quando la neurogenesi vacilla

Avviene invece il contrario nelle persone con declino cognitivo, compreso in chi è malato di Alzheimer. In questi casi la neurogenesi sembra vacillare: i ricercatori hanno individuato un minore numero di neuroni in via di sviluppo, o immaturi, in quei campioni di cervello. Invece, tornando ai super-anziani, sorprendentemente il gruppo presentava un numero di neuroni immaturi ancora più elevato rispetto ad altri gruppi e significativamente superiore a quello dei malati di Alzheimer.

“Comprendere gli strumenti che il cervello utilizza per generare neuroni e mantenere la funzione cognitiva in età avanzata potrebbe aiutare la ricerca a sviluppare farmaci che inducono la neurogenesi nelle persone con declino cognitivo”, spiega Orly Lazarov, neuroscienziato all’Università dell'Illinois, a Chicago e coautore dello studio.

Lo scontro sui nuovi neuroni

Questi risultati sostengono un’idea precisa: che il cervello umano continui a generare neuroni anche in età adulta. Ma questo assunto non è sempre stato accettato. Già all'inizio del 1900 il neuroscienziato Santiago Ramón y Cajal ipotizzò che il cervello umano non potesse formare neuroni dopo la nascita. Alla fine, la ricerca scoprì che la neurogenesi si verificava effettivamente durante l'infanzia, ma si continuava a pensare che quello fosse il punto finale.

Negli ultimi decenni, tuttavia, questo dogma è stato messo in discussione da nuove prove a sostegno della neurogenesi nell'ippocampo adulto, alimentando un dibattito in corso in neurobiologia.

Uno strumento utilizzato dai ricercatori per studiare la neurogenesi negli esseri umani sono i marcatori proteici. Gli anticorpi possono essere utilizzati per rilevare alcune proteine espresse dalle cellule staminali neurali, che possono trasformarsi in neuroni, e dai neuroni immaturi nei campioni di cervello donati. Ma Lazarov sottolinea che "queste proteine non sono sufficientemente specifiche e potrebbero essere espresse in altri tipi di cellule, non solo nella neurogenesi".

Per questo gli scienziati si sono rivolti al sequenziamento dell'RNA a singola cellula: l’obiettivo era trovare marcatori genetici più specifici delle cellule staminali neurali e dei neuroni immaturi nell'ippocampo umano”.

Chi si adatta meglio ai cambiamenti?

È un “tema affascinante” e un “risultato importante” secondo Bruno. Che precisa: “È la prima volta che si mette in evidenza il fatto che nei “super agers” vi sia una documentata neurogenesi superiore a quella che presenterebbe un individuo di normale età. È come se queste persone funzionassero meglio da un punto di vista biologico, con caratteristiche che li rende più resilienti per il fatto che producono più cellule nuove”.

“Quest’ultimo studio è il risultato di una serie di ricerche finalizzate a comprendere come il cervello umano si adatti ai cambiamenti che si possono verificare nel corso dell’esistenza - prosegue Bruno –. Fino a pochi anni fa si riteneva che la neurogenesi non fosse possibile. In realtà oggi è noto che in almeno due aree cerebrali, l’ippocampo e il grigio periacqueduttale, si mantiene attiva. Queste due aree sono di fondamentale importanza rispettivamente per la memoria e per il funzionamento della coscienza, del sistema neurovegetativo e della percezione del dolore”.

Lo studio di genetica molecolare

L’esperto sottolinea come “il lavoro evidenzi, attraverso uno studio di genetica molecolare, la modalità con la quale a partire da cellule immature si sviluppino le competenze specifiche di alcuni neuroni maturi, costituendo quello che viene definito uno specifico network molecolare regolatorio in una zona di grande interesse funzionale per la memoria: il giro dentato dell’ippocampo”. E aggiunge: “Nelle persone che raggiungono età molto avanzate la neurogenesi nell’Ippocampo si mostra significativamente più attiva di quella riscontrabile sia in adulti sani che in malati di Alzheimer. Le ipotesi che vengono proposte sono quelle legate a meccanismi epigenetici (e quindi influenzati anche da stili di vita) che preservino le attività specifiche di neurogenesi, tutelandone l’efficienza”.