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Lo studio rivela il ruolo chiave dei frammenti di tRNA del glutammato nell'invecchiamento cerebrale e nel morbo di Alzheimer
Ultima recensione: 14.06.2024
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Un articolo di ricerca pubblicato sul journal of Cell Metabolism dal team del professor Liu Qiang dell'Università di Scienza e Tecnologia della Cina (USTC) rivela il ruolo fondamentale del glutammato Frammenti di tRNA nell'invecchiamento cerebrale e nel morbo di Alzheimer.
Lo studio ha rivelato un accumulo correlato all'età di Glu-5'tsRNA-CTC, un RNA derivato da un piccolo RNA di trasferimento (tsRNA) generato dal tRNAGlu codificato nel nucleo nei mitocondri dei neuroni glutaminergici. Questo accumulo anomalo interrompe la traduzione delle proteine mitocondriali e la struttura delle creste, che alla fine accelera i processi patologici dell'invecchiamento cerebrale e del morbo di Alzheimer.
L'invecchiamento cerebrale è un processo naturale inevitabile che porta a un declino delle funzioni cognitive. La malattia di Alzheimer, una condizione neurodegenerativa, è la causa più comune di demenza negli anziani, in cui il deterioramento cognitivo è una caratteristica importante. I mitocondri forniscono energia alle cellule. La ricerca ha dimostrato che la disfunzione mitocondriale è strettamente legata all'invecchiamento cerebrale e al morbo di Alzheimer.
Il Glu-5'tsRNA-CTC mitocondriale interrompe il legame del mt-tRNALeu e della leucil-tRNA sintetasi 2 (LARS2), compromettendo l'amminoacilazione del mt-tRNALeu e la traduzione delle proteine codificate dai mitocondri. Difetti nella traduzione mitocondriale interrompono l’architettura delle creste, portando a una ridotta produzione di glutammina dipendente dalla glutaminasi (GLS) e a una diminuzione dei livelli di glutammato sinaptico. Inoltre, la riduzione dei livelli di Glu-5'tsRNA-CTC può proteggere il cervello che invecchia da difetti legati all'età nelle creste mitocondriali, nel metabolismo della glutammina, nella struttura delle sinapsi e nella memoria.
Rappresentazione schematica dei meccanismi di regolazione 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 nel morbo di Alzheimer, suggerendo nuovi approcci per rallentare il declino cognitivo. I ricercatori hanno sviluppato oligonucleotidi antisenso che prendevano di mira questi frammenti di tRNA e li iniettavano nel cervello di topi anziani. Questo intervento ha alleviato significativamente i problemi di apprendimento e di memoria nei topi anziani.
Oltre a chiarire il ruolo fisiologico della normale ultrastruttura delle creste mitocondriali nel mantenimento dei livelli di glutammato, questo studio ha anche identificato il ruolo patologico degli RNA di trasferimento nell'invecchiamento cerebrale e nel declino della memoria correlato all'età.