Il cervello non è immune al passare del tempo. Tra i suoi principali “custodi” ci sono le microglia, cellule immunitarie residenti che sorvegliano il tessuto nervoso, eliminano detriti e contribuiscono a mantenere l’equilibrio tra neuroni e connessioni.
Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Science e sostenuto dai National Institutes of Health statunitensi ha analizzato tessuti post mortem dell’ippocampo appartenenti a 40 adulti neurologicamente sani, con un’età compresa tra i 20 e i 95 anni.
L’ippocampo è una regione essenziale per l’apprendimento e la formazione dei ricordi ed è anche una delle aree coinvolte precocemente in diverse forme di demenza. Il risultato più sorprendente dello studio riguarda il periodo compreso, approssimativamente, tra i 50 e i 75 anni, durante il quale il sistema immunitario dell’ippocampo sembrerebbe attraversare una trasformazione profonda, e non una semplice variazione graduale legata all’invecchiamento.
Per ricostruire ciò che accade con l’avanzare dell’età, i ricercatori non si sono limitati a misurare quali geni fossero attivi. Hanno combinato l’analisi dell’espressione genica con lo studio dell’accessibilità della cromatina, della metilazione del DNA e dell’organizzazione tridimensionale del genoma, osservando le cellule a livello di singolo nucleo.
In termini più semplici, gli studiosi hanno analizzato non soltanto che cosa fanno le cellule, ma anche quali parti del loro DNA possono essere utilizzate e in che modo il materiale genetico viene organizzato e ripiegato nello spazio.
Dai risultati è emerso che le microglia con caratteristiche omeostatiche, associate alla normale attività di sorveglianza e manutenzione del cervello, diminuiscono progressivamente con l’età. Parallelamente, compaiono cellule caratterizzate da segnali molecolari maggiormente infiammatori e da tratti simili a quelli delle cellule immunitarie provenienti dal sangue.
Non si tratterebbe, dunque, soltanto di microglia invecchiate. I dati suggeriscono un possibile cambiamento dell’identità e, forse, anche dell’origine della popolazione immunitaria presente nell’ippocampo.
L’osservazione mette in discussione l’idea tradizionale secondo cui le microglia, originate durante lo sviluppo embrionale, riescano a rinnovarsi conservando la stessa identità per tutta la vita. Gli autori ipotizzano che, nella fase più avanzata della mezza età, una parte delle cellule residenti possa essere sostituita o affiancata da una popolazione differente. Saranno tuttavia necessari ulteriori esperimenti per stabilirne con certezza la provenienza.
Lo studio ha evidenziato anche una riduzione di alcune popolazioni di astrociti, delle cellule precursori degli oligodendrociti e delle cellule endoteliali, insieme al deterioramento di cellule coinvolte nella protezione della barriera emato-encefalica.
In numerosi tipi cellulari anziani è stata inoltre osservata una perdita dell’organizzazione tridimensionale del genoma, strettamente collegata ad alterazioni nella regolazione dei geni. L’invecchiamento dell’ippocampo sembrerebbe quindi coinvolgere contemporaneamente le difese immunitarie, il sostegno ai neuroni, la protezione dei vasi sanguigni e l’architettura interna del DNA.
È proprio su questo punto che la scoperta diventa particolarmente interessante per lo studio dell’Alzheimer e delle altre malattie neurodegenerative, spesso caratterizzate da uno stato persistente di neuroinfiammazione.
Una popolazione immunitaria maggiormente predisposta all’attivazione potrebbe reagire in maniera meno controllata, alterare il rapporto con i neuroni oppure rendere il tessuto cerebrale più vulnerabile ad altri danni. La prudenza, tuttavia, resta essenziale.
Lo studio è stato infatti condotto su tessuti post mortem e ha confrontato persone diverse appartenenti a differenti fasce d’età. Non è stato quindi possibile seguire nel tempo l’evoluzione del cervello di uno stesso individuo. Il campione comprende inoltre soltanto 40 donatori e non consente di stabilire se i cambiamenti cellulari osservati precedano, accompagnino o favoriscano lo sviluppo di una futura malattia.
Non siamo, dunque, di fronte a un nuovo test diagnostico né alla dimostrazione che questa trasformazione provochi direttamente l’Alzheimer. La ricerca ha però individuato una possibile finestra biologica critica tra i 50 e i 75 anni, durante la quale il sistema immunitario dell’ippocampo sembrerebbe modificarsi profondamente.
I prossimi studi dovranno chiarire perché le microglia residenti diminuiscano, da dove provengano le cellule con caratteristiche più infiammatorie e se preservare l’equilibrio immunitario dell’ippocampo possa realmente contribuire a proteggere la memoria e le funzioni cognitive durante l’invecchiamento.
