Ipotalamo, sesso, riproduzione e invecchiamento

Ipotalamo, sesso, riproduzione e invecchiamento

Una recente ricerca dell'Albert Einstein College of Medicine rivela l'esistenza di un interruttore che decide 'la data di scadenza' della vita. E’ legata all’ipotalamo, al sesso e alla riproduzione!

Pubblicato su Nature, lo studio ha individuato in una molecola denominata NF-kB una delle cause dell'invecchiamento cellulare. Si tratta di una proteina prodotta dall'ipotalamo, una porzione del cervello situata tra i due emisferi cerebrali. Un'area importante perché controlla molte funzioni del corpo e agisce sull'attività dell'ipofisi.

Posizione del talamo, ipotalamo e cervelletto nell'encefalo

Oltre a regolare il sonno, lo stato di veglia, e i cosiddetti centri della fame, della sazietà e della sete, l'ipotalamo governa anche le emozioni e il comportamento sessuale. I ricercatori hanno così studiato le sue secrezioni, tra queste la NF-kB, formulando l'ipotesi che la sua inibizione potrebbe ritardare l'invecchiamento, procrastinando in questo modo la 'data di scadenza' dell'organismo. Si tratta di test eseguiti sul modello animale e nei topi utilizzati per gli esperimenti è stato ottenuto un allungamento medio della vita del 20%. Certamente una buona notizia alla quale va aggiunto che i topi in questione non presentavano le patologie che accompagnano normalmente l'invecchiamento. 

Posizione dell'ipotalamo e dell'ipofisi nell'encefalo

Gli scienziati hanno potuto rivelare che con il passare del tempo, la produzione della proteina NF-kB aumenta. In relazione a questo dato, sono stati eseguiti dei test su tre gruppi di topi. Al primo gruppo la produzione della molecola è stata inibita, il secondo non ha subito alcuna modifica, nel terzo gruppo, invece, il cervello è stato 'spinto' a produrre livelli maggiori di NF-kB.

Così, se il primo gruppo ha vissuto mediamente 1.110 giorni, il secondo non ha superato i 1000 giorni, mentre il terzo non ha superato i 900 giorni di vita. "Il nostro studio indica chiaramente che molti aspetti dell'invecchiamento sono controllati dall'ipotalamo", ha spiegato Donsheng Cai che ha coordinato i lavori. Nei topi, ha poi aggiunto Cai, agendo sulla proteina è stato possibile "rallentare l'invecchiamento, aumentando la longevità". 

Posizione dell'ipotalamo in 3D

Lo scienziato ha poi sottolineato che i topi, ai quali era stata inibita la secrezione della molecola, presentavano maggiore forza muscolare e migliori capacità d'apprendimento. E' presto per dire di aver trovato la chiave per l'elisir di lunga vita, ma certamente i risultati raggiunti potrebbero rappresentare una via per studi successivi finalizzati al controllo delle patologie correlate alla vecchiaia. Ma studiando il cervello di topolini transgenici, i ricercatori americani hanno infatti scoperto che i processi d’invecchiamento dell’intero organismo non solo sono coordinati dall’ipotalamo, ma che questa regione del cervello già coinvolta in altre funzioni come lo sviluppo, modifica le funzioni immunitarie e neuroendocrine allungando o accorciando la vita dei topi. Nei loro esperimenti, gli studiosi si sono concentrati sulla regione medio basale dell’ipotalamo e in particolare sul ruolo svolto dal complesso proteico Nfkb (Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells). 

Posizione dell'ipotalamo e del talamo nell'encefalo

L'Nfkb è la proteina chiave nel controllo del processo d’infiammazione, un fenomeno che tende ad aumentare con l’età, spesso associato a malattie tipiche dell’invecchiamento come quelle cardiovascolari e neurologiche. Usando topolini di età diversa, gli scienziati hanno bloccato o attivato la via di segnalazione di Nfkb iniettando nei neuroni un marcatore fluorescente insieme a una proteina inibitrice o attivatrice e ne hanno monitorato l’effetto tramite test fisiologici, cognitivi e comportamentali. I topolini in cui l'Nfkb era inibito invecchiavano più lentamente e vivevano circa il 20% di più rispetto agli animali di controllo. Inoltre, nei test di memoria e apprendimento ottenevano punteggi migliori dimostrando di avere un cervello più "giovane". 

Ipotalamo e ipofisi - innervazione e spaccato

L’effetto non era limitato al cervello, ma riguardava tutto l'organismo, con miglioramenti della forza muscolare, aumento dello spessore della pelle e riduzione della perdita ossea. D'altra parte, l’attivazione dell'Nfkb accelerava il processo d’invecchiamento che riguardava tutti gli organi e accorciava la durata complessiva della vita degli animali. Da un punto di vista molecolare, l’equipe di Cai ha mostrato che l’attivazione della via dell'Nfkb causava una riduzione dei livelli di GnRH (ormone di rilascio della gonadotropina), un ormone prodotto dall’ipotalamo che controlla la riproduzione. Infatti, quando il GnRH era iniettato direttamente nel ventricolo ipotalamico di topolini vecchi, era in grado di promuovere la formazione di nuovi neuroni e indurre un miglioramento di tutti i segni legati all’età, incluse le capacità cognitive e le funzioni muscolari, facendoli essenzialmente "ringiovanire". 

Sistema simpatico e parasimpatico, implicazioni ipotalamo e ipofisi

Quindi, capire che il sesso e l’amore siano fondamentali nel processo d’invecchiamento il passo è breve. In fondo la natura ha creato un essere vivente affinchè sia capace di riprodurre altri esseri viventi, quando questa funzione è stata soddisfatta, invecchiamento e morte sono nell’ordine delle cose. Ripristinando tassi normali dell’ormone riproduttivo nel sangue significa essere ancora in grado di riprodursi (alias fare sesso) e quindi posticipare l’invecchiamento. "Capire come l’organismo nella sua totalità invecchia è un argomento di intensa ricerca e potrebbe avere implicazioni terapeutiche importanti", continua Cai. 

Quadro riassuntivo del controllo ormonale ipofisi - ipotalamo e le risposte degli organi bersaglio

L’identificazione dei meccanismi molecolari che controllano questo processo potrebbe, infatti, permettere di sviluppare metodologie per alterare le vie di segnalazione controllate dall’ipotalamo (Nfkb e GnHR) per rallentare il deterioramento delle funzioni dell’organismo. Una specie di elisir di lunga vita. L’ipotalamo, una struttura delle dimensioni di una mandorla è situato in profondità all’interno del cervello, ed è noto che ha un ruolo fondamentale nella crescita, lo sviluppo, la riproduzione e il metabolismo. Il dottor Cai sospettava che l’ipotalamo potesse anche svolgere un ruolo chiave nel processo di invecchiamento attraverso l’influenza che esso esercita in tutto il corpo. 

Mappa concettuale di tutte le interazioni endocrine

I ricercatori hanno anche scoperto che l’attivazione dell’NF-kB nell’ipotalamo ha causato cali di rilascio delle gonadotropine (GnRH), sintetizzate nell’ipotalamo. Il rilascio di GnRH nel sangue è di solito associato con la riproduzione. Sospettando che il rilascio ridotto di GnRH dal cervello potrebbe contribuire all’invecchiamento di  tutto il corpo, i ricercatori hanno iniettato l’ormone in un ventricolo ipotalamico  dei topi anziani rallentando il  declino cognitivo relativo all’età, probabilmente grazie all’attivazione della neurogenesi.

Secondo il dottor Cai, impedire all’ipotalamo di causare l’infiammazione e aumentare la neurogenesi attraverso la terapia del GnRH sono due possibili strategie per aumentare la durata della vita e curare le malattie legate all’età.