I ricercatori della Northwestern Western hanno scoperto un meccanismo che, secondo loro, contribuisce all'accumulo di ferro nel cervello legato all'età, che gli scienziati ritengono sia responsabile del declino cognitivo. Lo studio supporta l'ipotesi che l'abbassamento dei livelli di ferro nel cervello possa combattere malattie neurodegenerative come l'Alzheimer.
L'accumulo anomalo di ferro nel cervello è stato recentemente considerato una potenziale causa di declino cognitivo legato all'età. Diversi studi negli ultimi anni hanno trovato un legame tra livelli elevati di ferro nella corteccia cerebrale e il morbo di Alzheimer.
È stato stabilito che l'accumulo di ferro nel cervello può causare danni ossidativi e aumentare la morte cellulare. L'invecchiamento è stato anche associato ad un aumento dei livelli di ferro in vari tessuti e organi, ma non è chiaro quale meccanismo possa causare questa compromissione del metabolismo del ferro legata all'età.
Il nuovo lavoro degli scienziati è uno studio approfondito di come il ferro si accumula nel corpo con l'età e dove è prevalentemente concentrato nel corpo. I ricercatori hanno studiato topi di età diverse e hanno scoperto per la prima volta che il cervello sembra essere l'unico organo in cui le concentrazioni di ferro aumentano nel tempo.
Studiando la corteccia cerebrale, un'area del cervello nota per essere associata al declino cognitivo legato all'età, i ricercatori hanno scoperto che i topi più anziani avevano livelli più elevati di un ormone noto come epcidina.
Una delle funzioni primarie di questo ormone peptidico, secreto principalmente dalle cellule del fegato, è quella di aiutare a regolare il metabolismo sistemico del ferro.
Quando prodotta dalle cellule cerebrali, è stato scoperto che l'epcidina inibisce l'attività di una proteina chiamata ferroportina, che aiuta a liberare le cellule nervose dal ferro.
Pertanto, un aumento della produzione di epcidina porta a una diminuzione dell'attività della ferroportina, che porta ad un aumento dei livelli di ferro nelle regioni chiave del cervello associate alla cognizione.
"Abbiamo quindi valutato se l'aumento del contenuto di ferro nella corteccia cerebrale dei topi più anziani fosse associato a un aumento dello stress ossidativo", affermano gli scienziati.
“L'aconitasi è una proteina contenente Fe/S molto sensibile allo stress ossidativo. I nostri risultati hanno dimostrato una diminuzione dell'attività dell'aconitasi citosolica e mitocondriale nella corteccia cerebrale dei topi anziani, coerentemente con l'idea che lo stress ossidativo è aumentato nel cervello invecchiato".
Il ferro è sicuramente una molecola essenziale per le funzioni cellulari sane.
Alcuni scienziati hanno ipotizzato un legame tra alti livelli di ferro e mortalità precoce. Ciò ha portato a ricercare se il trattamento con farmaci chiamati chelanti del ferro potesse ripristinare il normale metabolismo del ferro nelle persone con livelli elevati di ferro.
I chelanti del ferro generalmente non sono in grado di attraversare la barriera ematoencefalica, ma è noto che i chelanti del ferro da soli entrano efficacemente nel cervello e influenzano i livelli di ferro nel cervello. Sono già in corso studi clinici per verificare se questo farmaco può rallentare la progressione della malattia di Alzheimer.
"Non tutti i chelatori infrangono la barriera, ma uno lo fa", ha affermato l'autore senior Hossein Ardekhali. "Esplorare questa possibile terapia è il nostro prossimo passo".
Il nuovo studio è stato pubblicato sulla rivista eLife.
2022-02-04 18:25:51
Autore: Vitalii Babkin