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Uno studio rivela il ruolo chiave dei frammenti di tRNA del glutammato nell'invecchiamento cerebrale e nella malattia di Alzheimer
Ultima recensione: 02.07.2025
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Un articolo di ricerca pubblicato sulla rivista Cell Metabolism dal team del professor Liu Qiang dell'Università di Scienza e Tecnologia della Cina (USTC) rivela il ruolo critico dei frammenti di tRNA del glutammato nell'invecchiamento del cervello e nel morbo di Alzheimer.
Lo studio ha rivelato un accumulo correlato all'età di Glu-5'tsRNA-CTC, un piccolo RNA derivato dall'RNA di trasferimento (tsRNA) formato dal tRNAGlu codificato a livello nucleare, nei mitocondri dei neuroni glutaminergici. Questo accumulo anomalo interrompe la traduzione delle proteine mitocondriali e la struttura delle creste, accelerando in definitiva i processi patologici dell'invecchiamento cerebrale e del morbo di Alzheimer.
L'invecchiamento cerebrale è un processo naturale inevitabile che si traduce in un declino cognitivo. Il morbo di Alzheimer, una malattia neurodegenerativa, è la causa più comune di demenza negli anziani, in cui il deterioramento cognitivo è una caratteristica prominente. I mitocondri forniscono energia alle cellule. La ricerca ha dimostrato che la disfunzione mitocondriale è strettamente correlata all'invecchiamento cerebrale e al morbo di Alzheimer.
Il Glu-5'tsRNA-CTC mitocondriale interrompe il legame del mt-tRNALeu alla leucil-tRNA sintetasi 2 (LARS2), compromettendo l'amminoacilazione del mt-tRNALeu e la traduzione delle proteine codificate dai mitocondri. I difetti di traduzione mitocondriale interrompono l'architettura delle creste, con conseguente compromissione della formazione di glutammina glutaminasi-dipendente (GLS) e riduzione dei livelli sinaptici di glutammato. Inoltre, ridotti livelli di Glu-5'tsRNA-CTC possono proteggere il cervello che invecchia dai difetti legati all'età nelle creste mitocondriali, nel metabolismo della glutammina, nella struttura delle sinapsi e nella memoria.
Rappresentazione schematica dei meccanismi regolatori dei frammenti di tRNA nell'invecchiamento cerebrale e nella malattia di Alzheimer. LIU Qiang et al.
Liu e il suo team hanno fatto luce sull'importante ruolo dei frammenti di tRNA del glutammato nell'invecchiamento cerebrale e nella malattia di Alzheimer, suggerendo nuovi approcci per rallentare il declino cognitivo. I ricercatori hanno sviluppato oligonucleotidi antisenso che prendono di mira questi frammenti di tRNA e li hanno iniettati nel cervello di topi anziani. Questo intervento ha migliorato significativamente i problemi di apprendimento e memoria nei topi anziani.
Oltre a chiarire il ruolo fisiologico dell'ultrastruttura normale delle creste mitocondriali nel mantenimento dei livelli di glutammato, questo studio ha anche identificato un ruolo patologico dei tRNA nell'invecchiamento cerebrale e nel declino della memoria correlato all'età.