Le piastrine sono alla base dei benefici cognitivi del sangue giovane, dell’esercizio fisico e dell’ormone della longevità Klotho. In una notevole convergenza, gli scienziati hanno scoperto che lo stesso fattore sanguigno è responsabile del miglioramento cognitivo derivante dalla trasfusione di sangue giovane, dell’ormone della longevità klotho e dell’esercizio fisico. In tre articoli apparsi su Nature, Nature Aging e Nature Communications, due team dell’UCSF e un team dell’Università del Queensland, hanno identificato il fattore piastrinico 4 (PF4) come messaggero comune di ciascuno di questi interventi. Il PF4 è prodotto dalle piastrine, che tutti noi sappiamo allertano il sistema immunitario quando c’è una ferita e aiutano a formare coaguli. Si scopre che PF4 è anche un potenziatore cognitivo. Sotto la sua influenza, i topi vecchi ritrovano l’acutezza della mezza età e i topi giovani diventano più intelligenti.
Il professor Saul Villeda ha condotto lo studio sul sangue giovane, che è stato pubblicato slla famosa rivista Nature. Dena Dubal, MD, PhD, professoressa dell’UCSF e David A. Coulter Endowed Chair in Aging and Neurodegenerative Disease, ha condotto lo studio su Klotho, che è stato pubblicato su Nature Aging. Tara Walker, PhD, professoressa di neuroscienze presso l’Università del Queensland, ha condotto lo studio sull’esercizio fisico, che è stato pubblicato su Nature Communications. Si sono impegnati a pubblicare le loro scoperte contemporaneamente per sostenere la causa del PF4 da tre diverse angolazioni. Villeda è un esperto di parabiosi, un esperimento in cui due animali sono collegati tra loro dalla circolazione sanguigna. Quando un animale giovane e vivace è collegato a un animale che invecchia, l’animale che invecchia diventa più giovane: i suoi muscoli sono più resistenti, il suo cervello più capace di apprendere.
Nel 2014, Villeda ha scoperto che il plasma imitava la parabiosi: il plasma sanguigno giovane, iniettato in animali vecchi, aveva un effetto riparativo. Quando il suo team ha confrontato il plasma giovane con quello vecchio, ha scoperto che conteneva molto più PF4. Il solo fatto di iniettare PF4 negli animali vecchi era altrettanto rigenerante quanto il plasma giovane. Ha calmato il sistema immunitario invecchiato nel corpo e nel cervello. Gli animali anziani trattati con PF4 hanno ottenuto risultati migliori in una varietà di compiti di memoria e apprendimento. Così egli si è espresso: “PF4 fa sì che il sistema immunitario sembri più giovane, diminuisce tutti questi fattori immunitari attivi pro-invecchiamento, portando ad un cervello con meno infiammazioni, più plasticità e, infine, più capacità cognitive. Stiamo prendendo topi di 22 mesi, equivalenti a un essere umano sulla settantina, e PF4 li sta riportando a funzionare come intorno alla quarantina”.
Dieci anni fa, il prof. Dubal, membro del Weill Neurosciences Institute dell’UCSF, ha dimostrato che il Klotho migliora la cognitività negli animali giovani e anziani e rende anche il cervello più resistente alla degenerazione legata all’età. Ma sapeva che i suoi effetti dovevano essere indiretti perché le molecole di Klotho, iniettate nel corpo, non raggiungevano mai il cervello. Il team di Dubal ha scoperto che una connessione era PF4, rilasciata dalle piastrine dopo un’iniezione di Klotho. PF4 ha avuto un effetto drammatico sull’ippocampo, la regione del cervello responsabile della creazione dei ricordi, dove ha favorito la formazione di nuove connessioni neurali a livello molecolare. I benefici di Klotho dipendono dall’attivazione delle piastrine, che portano al rilascio di PF4 e di altre molecole, ciascuna delle quali potrebbe avere i propri benefici durante l’invecchiamento. Altre loro scoperte recenti hanno rafforzato le prospettive di utilizzo terapeutico di Klotho.
E per finire, anche l’esercizio migliora anche la salute del cervello attraverso le piastrine. L’esercizio fisico può mantenere la mente acuta per decenni. Walker e il suo laboratorio hanno scoperto che le piastrine rilasciavano PF4 nel flusso sanguigno dopo l’esercizio. Quando ha testato il PF4 da solo, come avevano fatto anche Dubal e Villeda, ha migliorato la cognitività negli animali anziani. Poiché Klotho ha azioni pleiotropiche, comprese la segnalazione di insulina e FGF, le funzioni di Wnt e del recettore NMDAR del glutammato nella corteccia cerebrale, è interessante ipotizzare che la specificità della sua azione a basse dosi rappresenti un effetto bilanciato e multimodale attraverso i sistemi di segnalazione che avvantaggia intrinsecamente i substrati biologici della cognitività. Dosi più elevate di Klotho, oltre a quelle sperimentate nel corso della vita umana, potrebbero avere un impatto differenziale sui sistemi di segnalazione cellulari ed avere effetti diversi.
Le implicazioni cliniche sono palesi: per molte persone con problemi di salute, problemi di mobilità o in età avanzata, l’esercizio fisico non è possibile in modo ottimale o sufficiente, quindi l’intervento farmacologico resta un’importante area di ricerca.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
Sidik SM. Nature. 2023 Aug; 620(7975):709.
Park C, Han O et al. Nat Aging 2023 Aug 16.
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