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Come far ringiovanire le cellule dell’occhio e ripristinare la vista

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I neuroni negli occhi dei topi possono essere riportati a uno stato più giovane, in cui riacquistano la capacità di rigenerare e ripristinare la vista. Questo ambizioso processo è stato oggetto di uno studio recentemente pubblicato sulla rivista Nature.

La ricerca fa luce sui meccanismi dell’invecchiamento e identifica nuovi potenziali bersagli terapeutici per malattie neuronali legate all’età, come il glaucoma.

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Tre fattori di trascrizione Yamanaka

Le cellule gangliari della retina sono un tipo di neurone presente nell’occhio che estendono le loro proiezioni, gli assoni, dall’occhio al cervello. Questi assoni possono sopravvivere e rigenerarsi se sono danneggiati all’inizio dello sviluppo, ma non nella vita adulta successiva. David Sinclair e colleghi dimostrano che l’espressione di tre fattori di trascrizione Yamanaka (proteine ​​che possono attivare e disattivare i geni) – OCT4, SOX2 e KLF4 – nelle cellule gangliari della retina di topi maturi, con danni al nervo ottico, riprogramma questi neuroni in uno stato più giovane. I topi sono stati in grado di far crescere nuovi assoni, alcuni dei quali si estendevano fino alla base del cervello. Lo stesso trattamento ha anche invertito la perdita di neuroni e ripristinato la vista, sia nei topi anziani che in un modello murino di glaucoma.

I fattori Yamanaka (Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc) sono particolarmente espressi nelle cellule staminali embrionali e la loro sovraespressione può indurre pluripotenza sia nelle cellule somatiche umane che murine. Questo comportamento indicherebbe che questi fattori regolano i segnali necessari alla pluripotenza delle cellule embrionali staminali.

Gruppi metilici accumulati sul DNA delle cellule

A livello molecolare, il danno e il recupero sembrano coinvolgere il cambiamento epigenetico: cambiamenti molecolari, come la metilazione, che alterano i modelli di espressione genica. Quando le cellule gangliari della retina sono state danneggiate, molecole chiamate gruppi metilici si sono accumulate sul DNA delle cellule. Quando i neuroni si sono ripresi, si è verificata la demetilazione, che ha portato a un modello di metilazione più giovanile. I risultati supportano l’idea che l’invecchiamento sia sostenuto da un accumulo di cambiamenti epigenetici e che possa essere possibile invertire l’età di un tessuto complesso e ripristinare la sua funzione biologica. Inoltre, lo studio indica anche che i tessuti dei mammiferi conservano un registro di informazioni giovanili, codificate in parte dalla metilazione del DNA, a cui è possibile accedere per migliorare la funzione dei tessuti.

In un News & Views di accompagnamento, Andrew Huberman chiede se i risultati sono rilevanti per gli esseri umani. Indica che sebbene gli effetti dei fattori di trascrizione qui descritti debbano ancora essere testati sugli esseri umani, i risultati suggeriscono che potrebbero essere in grado di riprogrammare i neuroni cerebrali in differenti specie.

 

 

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