Questa proteina potrebbe contenere la chiave della memoria?
I ricercatori hanno identificato una proteina che gioca un ruolo cruciale nel fatto che conserviamo o scartiamo i ricordi. In futuro, potremmo essere in grado di utilizzare questa conoscenza per sviluppare farmaci migliori per la perdita di memoria, dicono.
Il problema della perdita di memoria spinge i ricercatori a cercare di comprendere meglio il funzionamento del cervello, come si consolidano i ricordi e come e perché li perdiamo.
Poiché essere in grado di conservare i nostri ricordi ci consente di mantenere un senso di individualità e orientamento nel mondo, capire come prevenire la perdita cronica di memoria è una priorità assoluta nelle neuroscienze.
Recentemente, un team di ricercatori dell'Università di Toronto Mississauga in Ontario, Canada - in collaborazione con colleghi degli Stati Uniti e del Regno Unito - ha studiato il ruolo di una particolare proteina nella formazione dei ricordi.
La ricercatrice senior Iva Zovkic e il suo team hanno condotto il loro studio sui topi, concentrandosi specificamente su una proteina chiamata H2A.Z. Questo tipo di proteina è chiamato istone e si lega al DNA, aiutandolo a mantenere la sua struttura all'interno delle cellule.
I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Rapporti sulle celle.
H2A.Z e formazione della memoria
Zovkic e il team hanno lavorato con topi giovani e anziani per capire come la proteina H2A.Z fosse coinvolta nella formazione e nella soppressione della memoria.
Come parte del loro esperimento, i ricercatori hanno posizionato i topi in una nuova scatola, in modo da costringerli a familiarizzare con uno strano ambiente. Quindi, per essere in grado di testare come funzionava la proteina nel contesto della formazione della memoria, gli animali sono stati esposti a uno stimolo negativo mentre si trovavano nella scatola.
In questo modo, i topi formavano un'associazione tra il nuovo ambiente e la brutta esperienza a cui erano stati esposti. La seconda volta che gli scienziati li hanno messi nella scatola, i topi ora cauti si sono rifiutati di muoversi ed esplorare, come avrebbero fatto normalmente.
Mezz'ora dopo che i topi erano stati esposti allo stimolo negativo, Zovkic e colleghi hanno valutato il cervello degli animali per eventuali cambiamenti nel modo in cui H2A.Z si legava al DNA.
Hanno rivelato che nei topi giovani, l'allenamento alla paura era associato a una riduzione "schiacciante" di H2A.Z e legami del DNA in 3.048 punti sui geni con cui le proteine normalmente si legano, nonché a un aumento dei legami in soli 25 punti.
Lo stesso era vero per i topi più anziani, che hanno sperimentato una riduzione dei legami a 2.901 posti e un aumento a soli 9 posti all'indomani dell'allenamento alla paura.
Questo, spiegano i ricercatori, significa che lo sfratto di H2A.Z (meno legami tra la proteina e il DNA) è associato alla formazione della memoria, consentendo ai topi di ricordare la loro esperienza negativa.
"Abbiamo migliaia di esperienze ogni giorno, ma ricordiamo solo le cose che sono in qualche modo importanti per noi", osserva Zovkic.
"Questo esperimento", continua, "ha utilizzato un'esperienza di apprendimento molto semplice per illustrare che H2A.Z serve apparentemente a sopprimere la memoria e la rimozione di questa proteina sembra [...] consentire la formazione di ricordi di lunga durata".
Un nuovo target terapeutico?
I ricercatori hanno anche osservato che i livelli di H2A.Z dipendevano dall'età degli animali. Pertanto, la proteina è stata trovata a livelli più alti nell'ippocampo dei topi anziani, che è una regione del cervello fortemente associata alla formazione della memoria.
Sulla base di queste osservazioni, Zovkic e il suo team hanno dedotto che più alti sono i livelli di H2A.Z, più è probabile che la formazione e la ritenzione della memoria siano ostacolate. Quindi, se l'avanzare dell'età è correlato a più legami H2A.Z, ciò potrebbe spiegare la perdita di memoria correlata all'età.
“Identificare H2A.Z come una proteina unica che è coinvolta nella memoria e aumenta con l'invecchiamento potrebbe essere un grosso problema per la creazione di terapie genetiche o farmaceutiche per il declino cognitivo e la demenza legati all'età. H2A.Z è un target terapeutico relativamente specifico. "
Iva Zovkic
Il prossimo passo da qui, dicono i ricercatori, sarà testare la loro teoria su topi molto vecchi. Se le loro idee saranno confermate da ulteriori studi, i ricercatori intendono andare avanti e studiare gli effetti di H2A.Z negli esseri umani, i cui corpi producono anche questa proteina.
La speranza ultima di Zovkic e del team è che la loro ricerca alla fine porterà a terapie migliori per prevenire e combattere la perdita di memoria legata all'età.
"Cerchiamo sempre di trovare basi molecolari per la memoria e scoprire come i geni legati alla memoria vengono attivati e disattivati è un passo in una direzione positiva", conclude Zovkic.
