Tra le molte sfide del progresso umano troviamo sicuramente quella di domare il fenomeno dell’invecchiamento.
A proposito dell’invecchiamento, una domanda può sorgere spontanea: quello che vediamo riflesso nel nostro corpo rispecchia davvero ciò che accade all’interno?
Secondo le attuali teorie a riguardo del fenomeno della senescenza cellulare, la risposta è si.
Le teorie dell’invecchiamento cellulare, sostengono che il fenomeno di senescenza dei tessuti e tutti gli adattamenti fisiologici che ne conseguono, siano il risultato di processi di invecchiamento delle singole cellule.
In questo articolo parliamo di:
- Che cos’è la senescenza cellulare?
- Quali sono le cause e le caratteristiche della senescenza cellulare?
- Quali sono i legami che ci sono tra senescenza e invecchiamento?
- Scoperto un nuovo gene coinvolto nei meccanismi di senescenza: “Mytho”
- Il gene Mytho sembra indurre nelle cellule un tipo di invecchiamento più “sano”: vediamo come.
- Fonti
Che cos’è la senescenza cellulare?
Il divenire del tempo costringe l’organismo a perdere gradualmente la capacità di rigenerarsi, di rispondere ai danni e di recuperare dalla fatica. Questo fenomeno può portare alla predisposizione per lo sviluppo di patologie croniche e degenerative che possono compromettere la salute.
Le teorie della senescenza cellulare suggeriscono che il quadro macroscopico sopra descritto siano il riflesso di eventi e cambiamenti che avvengono a livello microscopico.
Con il passare dell’età, le nostre cellule tendono a replicarsi con meno frequenza e quindi a sostituire più difficilmente le cellule vecchie e danneggiate.
Il processo di replicazione cellulare può rallentare fino al punto in cui viene raggiunta la senescenza replicativa, ossia il momento in cui questa si arresta completamente.
La senescenza replicativa è parte del fenomeno più ampio della senescenza cellulare, dovuto a una sorta di orologio biologico interno alla cellula capace di misurare le divisioni cellulare e arrestarle in una sorta di momento geneticamente predeterminato.
Quali sono le cause e le caratteristiche della senescenza cellulare?
I primi studi della senescenza cellulare iniziarono con Leonard Hayflick negli anni ’60 e ’70, che coltivando cellule umane in vitro, osservò che, dopo un certo numero di divisioni, le cellule smettevano di duplicarsi, anche in caso di risorse nutrizionali e spazio sufficienti.
Lo scienziato pensò che questo fenomeno potesse essere cruciale nei processi di invecchiamento dell’organismo.
La senescenza cellulare è un processo irreversibile in cui le cellule smettono di andare incontro a replicazione: in questo modo arrestandosi il processo di ricambio delle cellule, queste iniziano ad accumulare modifiche distintive nell’aspetto e nelle attività.
Le cellule senescenti, infatti, sono caratterizzate da tratti ben riconoscibili e producono molecole specifiche che contribuiscono all’invecchiamento dell’organismo.
La causa primaria che innesca il fenomeno di senescenza è il danno al DNA, in particolare l’accorciamento dei telomeri.
I telomeri sono le porzioni finali dei cromosomi che si accorciano ad ogni divisione cellulare: con il tempo, l’accorciamento dei telomeri compromette l’integrità del genoma, inducendo la cellula a entrare in senescenza per prevenire danni e tumori.
Recenti studi suggeriscono che oltre all’accorciamento telomerico, anche i danni estesi al genoma contribuiscono alla senescenza, collegando questa teoria a quella dei radicali liberi.
Quali sono i legami che ci sono tra senescenza e invecchiamento?
La senescenza cellulare è un fenomeno molto complesso, regolato da molteplici fattori.
Gli studi più recenti affermano che la senescenza è il risultato di un insieme di condizioni cellulari progressive, piuttosto che uno stadio finale di un processo singolo.
La natura eterogenea dei fenomeni che regolano la senescenza suggerisce che i vari meccanismi che sottendono a questo fenomeno potrebbero essere coinvolti in altri processi come, ad esempio, la protezione contro i tumori.
Diversi studi hanno trovato un legame tra senescenza cellulare, invecchiamento e patologie legate all’età, come Alzheimer, osteoartrite, fibrosi polmonare e aterosclerosi.
L’ambiente creato dalle cellule senescenti, che producono molecole pro-infiammatorie, attira le cellule immunitarie e impedisce la rimozione delle cellule senescenti, accelerando così i processi patologici e di invecchiamento.
Comprendere meglio la progressione della senescenza e le funzioni delle cellule senescenti può portare alla scoperta di nuove strategie terapeutiche per le patologie legate all’età e prolungare la durata della vita in salute.
Scoperto un nuovo gene coinvolto nei meccanismi di senescenza: “Mytho”
Uno studio guidato da un gruppo di ricerca italiano ha scoperto un gene potenzialmente legato con la longevità.
Il nome dato a questo fattore è “Mytho” e i risultati relativi alla sua caratterizzazione sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista “Journal of Clinical Investigation’”.
Il progetto che ha dato alla luce questi risultati ha contribuito, inoltre, a creare una rete nazionale di scienziati concentrati sullo studio dell’invecchiamento.
L’identificazione e caratterizzazione del gene “Mytho” è il risultato di nove anni di ricerca nei quali sono stati coinvolti scienziati provenienti da istituti di ricerca sparsi sia sul territorio nazionale che da altri paesi.
Lo studio che ha permesso l’identificazione di questo gene è iniziato con un’analisi bioinformatica volta all’identificazione di potenziali geni sconosciuti all’interno del genoma umano, rilevanti ai fini della regolazione dei meccanismi di controllo della qualità delle proteine e degli organelli.
Fra i vari geni candidati, in un certo momento dell’analisi, i ricercatori si sono concentrati su un gene particolare, denominato Mytho, notevole per la sua conservazione tra diverse specie animali, dall’uomo ai vermi.
Il gene Mytho sembra indurre nelle cellule un tipo di invecchiamento più “sano”: vediamo come.
Attraverso l’impiego di esperimenti di manipolazione genetica, il gruppo ha dimostrato che l’inibizione del gene Mytho può portare a una senescenza cellulare precoce nell’organismo modello Caenorhabditis elegans.
Lo stadio di senescenza indotto dallo stato d’inibizione di Mytho è caratterizzato da una cessazione della replicazione cellulare e può ridurre la longevità del verme.
Al contrario, l’attivazione di Mytho, va a migliorare la qualità della vita e promuove un sano invecchiamento.
Il gruppo, in seguito, ha anche chiarito il meccanismo d’azione di Mytho: questo gene regola, l’autofagia, un processo biologico molto importante per la rimozione di proteine e organelli danneggiati.
I risultati ottenuti da questo studio segnano il raggiungimento di un migliore livello di comprensione del nostro genoma, anche se, la maggior parte del nostro codice genetico rimane sconosciuta.
Dei geni che codificano per proteine, oltre 5000 su un totale di 20000 sono ancora privi di caratterizzazione; la sfida del futuro è quella di riuscire a comprenderne il ruolo.
Fonti
https://www.jci.org/articles/view/165814
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