Cellular senescence changes and their association with brain structure in schizophrenia and major depressive disorder
Questo studio rivela che, sebbene sia la schizofrenia che il disturbo depressivo maggiore siano associati a un innalzamento dei marcatori di senescenza cellulare (indici SASP), tali marcatori correlano con riduzioni localizzate in specifiche aree della superficie corticale relative all'elaborazione uditiva e del linguaggio nella schizofrenia, piuttosto che con un invecchiamento cerebrale globale.
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Le persone con schizofrenia e disturbo depressivo maggiore affrontano spesso una durata della vita più breve rispetto alla popolazione generale, una realtà guidata non solo da fattori legati allo stile di vita, ma da un più profondo, biologico acceleramento dell'invecchiamento. All'interno dei nostri corpi, le cellule hanno un limite naturale a quante volte possono dividersi; una volta raggiunto questo limite, smettono di crescere ma non muoiono. Invece, entrano in uno stato chiamato senescenza cellulare. Pensate a queste cellule come a lavoratori in pensione che, invece di lasciare l'edificio, restano lì e si lamentano costantemente, rilasciando una nuvola di sostanze chimiche infiammatorie che irritano i vicini e danneggiano i tessuti circostanti. Questa nuvola di sostanze chimiche è nota come fenotipo secretorio associato alla senescenza, o SASP. Sebbene gli scienziati sospettassero da tempo che questo processo possa avvenire troppo presto o troppo intensamente nelle persone con gravi malattie mentali, il legame esatto tra queste cellule senescenti e la struttura fisica del cervello è rimasto un mistero.
Un team di ricercatori dell'Università di Tokyo e della Harvard Medical School si è posto l'obiettivo di risolvere questo enigma esaminando il sangue e i cervelli di 119 persone. Il gruppo comprendeva individui con diagnosi di schizofrenia, individui con disturbo depressivo maggiore e volontari sani. Gli scienziati hanno raccolto campioni di sangue per misurare un set specifico di proteine associate a quella "nuvola" infiammatoria delle cellule senescenti. Hanno combinato queste misurazioni in un unico punteggio, un indice composito che funge da pagella per quanto l'invecchiamento cellulare stia avvenendo nel corpo. Allo stesso tempo, i partecipanti sono stati sottoposti a dettagliate scansioni MRI del cervello. I ricercatori hanno utilizzato queste scansioni per calcolare un "età cerebrale predetta", un numero che stima quanto sia vecchio un cervello basandosi sulla sua struttura, e l'hanno confrontato con l'età reale della persona per vedere se il cervello appariva più vecchio di quanto dovrebbe. Hanno anche misurato la dimensione e lo spessore di specifiche regioni cerebrali per vedere se le cellule senescenti stavano rimpicciolendo o assottigliando parti specifiche del cervello.
Lo studio ha confermato quanto molti sospettavano: il sangue delle persone con sia schizofrenia che disturbo depressivo maggiore mostrava livelli significativamente più alti di queste proteine legate all'invecchiamento rispetto ai volontari sani. In altre parole, la "nuvola" cellulare di infiammazione era più densa in entrambi i gruppi di pazienti. Questo reperto suggerisce che l'invecchiamento biologico accelerato sia una caratteristica condivisa di questi due distinti disturbi. Tuttavia, quando i ricercatori hanno esaminato le scansioni cerebrali, la storia è diventata più complessa. Hanno scoperto che, sebbene le persone con schizofrenia avessero cervelli che apparivano più vecchi della loro età, questo divario di "età cerebrale" non correlava con il livello di proteine dell'invecchiamento nel loro sangue. Lo stesso è stato vero per il gruppo con depressione. Questa mancanza di un legame diretto tra i marcatori ematici e l'età complessiva del cervello suggerisce che il processo di invecchiamento nel corpo e il processo di invecchiamento nel cervello possano avvenire indipendentemente l'uno dall'altro in questi pazienti.
La scoperta più rivelatrice è avvenuta quando gli scienziati hanno smesso di guardare al cervello come un intero e hanno iniziato ad esaminare specifici quartieri al suo interno. Hanno trovato una chiara connessione negativa tra le proteine dell'invecchiamento e la superficie di due regioni molto specifiche nei cervelli delle persone con schizofrenia: il giro temporale trasverso sinistro e il giro frontale inferiore destro. Queste aree sono critiche per l'udito, il linguaggio e l'elaborazione di pensieri complessi. Più alto è il livello di proteine dell'invecchiamento nel sangue di un paziente, minore tende ad essere la superficie di queste specifiche regioni cerebrali. Questa relazione non è stata osservata nei volontari sani né nei pazienti con depressione, né è stata trovata in altre parti del cervello. Sembra che il processo di invecchiamento cellulare non stia rimpicciolendo uniformemente l'intero cervello, ma stia piuttosto prendendo di mira queste zone specifiche che sono già note per essere vulnerabili nella schizofrenia.
Questi risultati offrono una nuova prospettiva su come la malattia mentale possa interagire con i meccanismi di invecchiamento del corpo. I dati suggeriscono che, sebbene l'invecchiamento cellulare del corpo sia elevato sia nella schizofrenia che nella depressione, il suo impatto fisico sul cervello è altamente localizzato. Nella schizofrenia, i segnali infiammatori provenienti dalle cellule senescenti possono contribuire al rimpicciolimento di specifiche regioni cerebrali responsabili del linguaggio e dell'elaborazione uditiva, che sono spesso i siti di sintomi come allucinazioni o pensiero disorganizzato. Lo studio non prova che queste cellule senescenti causino la malattia, né suggerisce che trattarle curerà la condizione, ma fornisce una mappa biologica concreta di dove avvenga il danno. Identificando che il processo di invecchiamento prende di mira strutture cerebrali specifiche piuttosto che l'intero organo, la ricerca punta verso una comprensione più precisa dei fondamenti neurali della schizofrenia, distinguendola dai modelli di invecchiamento più ampi osservati nella depressione.
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