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Invecchiamento cellulare e malattie legate all'età: le cellule zombi

autumn leaves senescence La senescenza nelle foglie (foto: shutterstock).

Nel libro The Inflamed Mind (la mente infiammata) Edward Bullmore esplora la forte connessione tra infiammazione e malattia mentale. Il libro discute diversi punti chiave, tra cui il ruolo del sistema immunitario nel causare infiammazione, l'impatto dello stress sui livelli di infiammazione e il potenziale uso di farmaci antinfiammatori come trattamento per i disturbi della salute mentale. Il libro suggerisce che puntare l'infiammazione può portare allo sviluppo di nuovi trattamenti per le malattie mentali, come la depressione [rif.1].

Oltre 60 anni fa, Leonard Hayflick ha osservato che le cellule primarie, che hanno subito una differenziazione, hanno un potenziale limitato di proliferazione nei piatti di coltura. Il fenomeno è stato chiamato 'limite di Hayflick'. Il motivo principale di questa limitazione è la mancanza di un enzima in grado di riparare l'accorciamento dei telomeri, un segmento di DNA. I telomeri sono cappucci alla fine di ciascun cromosoma e si abbreviano ad ogni giro di divisione cellulare. C'è una soglia per la lunghezza dei telomeri e una volta superata questa soglia, viene impedita la divisione cellulare.

Ricerche successive hanno rivelato che questo fenomeno non inibisce semplicemente la divisione cellulare. Queste cellule mostrano un 'fenotipo secretorio associato alla senescenza' (SASP, senescence-associated secretory phenotype) unico, metabolismo alterato e funzioni compromesse. Il termine senescenza cellulare è stato coniato per descrivere le cellule che hanno smesso di dividersi ed sono entrate in una fase secretoria particolare.

Durante quella fase, vengono rilasciati vari fattori dalle cellule senescenti e i principali sono pro-infiammatori. La funzione fisiologica primaria del SASP è attirare le cellule immunitarie che rimuovono le cellule senescenti. Tuttavia, il rilascio prolungato di questi fattori può portare a varie condizioni patologiche.

La senescenza è un meccanismo che impedisce alle cellule di moltiplicarsi quando sono esposte a un danno del DNA, all'attivazione di un oncogeno, allo stress ossidativo, ai fattori di stress metabolico o alle infezioni patogene. La maggior parte di questi stress predispone le cellule al cancro. Pertanto, la senescenza è principalmente un processo fisiologico che impedisce la formazione del cancro.

Tuttavia, se le cellule senescenti non vengono eliminate e continuano ad accumularsi nel tempo, questo meccanismo sano può diventare patogeno. L'accumulo di cellule senescenti si osserva nelle malattie metaboliche (come l'obesità) e durante il processo di invecchiamento. L'accumulo cronico di cellule senescenti è stato collegato a problemi legati all'età come diabete, malattie cardiovascolari, disturbi neurologici e mentali e cancro [rif.2].

Il SASP prolungato è il principale sospetto degli effetti deleteri della senescenza cumulativa. L'accumulo di cellule senescenti può essere causato da una funzione immunologica compromessa e una carenza nella rimozione delle cellule senescenti. Inoltre, la senescenza delle cellule immunitarie potrebbe potenzialmente influire sulla capacità del sistema immunitario di eliminare le cellule senescenti in modo indipendente.

È interessante notare che le cellule senescenti, come cellule zombi, possano trasferire le loro caratteristiche alle cellule normali tramite SASP. Un aumento del numero di cellule senescenti può innescare la senescenza nelle cellule immunitarie e viceversa. Non sappiamo se insorge prima l'immunosenescenza o la senescenza delle cellule non immuni.

La senescenza nei tessuti periferici può influenzare il sistema nervoso centrale attraverso la secrezione di SASP, che può attraversare la barriera emato-encefalica. La senescenza cronica nelle cellule cerebrali, che includono neuroni, astrociti, microglia, oligodendrociti e altre cellule stromali, può avere un effetto deleterio. È possibile che l'infiammazione periferica, che ha un impatto sulla cognizione e sul cervello, come discusso in The Inflamed Mind, sia causata dai componenti SASP che sono entrati nel sistema nervoso centrale.

È stato dimostrato che l'infiammazione ha un ruolo nella depressione, in particolare negli anziani. Nonostante l'infiammazione sia una risposta naturale del corpo a lesioni o infezioni, se diventa cronica può portare a una serie di problemi di salute mentale, come depressione e affaticamento, nonché malattie periferiche non trasmissibili. Gli studi suggeriscono che l'infiammazione può influire sul cervello e interrompere la produzione di neurotrasmettitori, portando ai sintomi della depressione.

Uno studio recente ha esaminato la correlazione tra depressione tardiva e marcatori di senescenza molecolare. Secondo la ricerca, gli individui che soffrono di depressione in tarda età hanno livelli elevati di questi marcatori, che possono accelerare l'invecchiamento cellulare e causare danni. Lo studio ha anche identificato caratteristiche cliniche specifiche ed esiti di trattamento associati a questi indicatori di senescenza. Questo studio evidenzia l'importanza di comprendere i percorsi molecolari che contribuiscono alla depressione tardiva. Tale comprensione è cruciale per sviluppare trattamenti più precisi ed efficaci [rif.3].

Puntare la senescenza potrebbe essere una strategia benefica per il trattamento di problemi cognitivi, in particolare negli individui più anziani, in quanto potrebbe avere un impatto positivo sia sull'umore che sulle capacità cognitive. I farmaci senoterapici sono una nuova classe di farmaci che mirano a eliminare o inibire queste cellule. Lo sviluppo di medicinali senoterapici e la loro traduzione dalle indagini di laboratorio agli studi clinici è un argomento caldo nelle ricerche recenti.

I potenziali vantaggi di questi farmaci includono il trattamento di numerosi disturbi legati all'età e l'allungamento della vita in salute. Le cellule senescenti sono resistenti ai segnali fisiologici di morte e alle risposte immunitarie. Dasatinib, Quercetina, Fisetina e Navitoclax sono farmaci che uccidono specificamente le cellule senescenti e sono riconosciute come farmaci senolitici. Dall'altra parte, i farmaci senomorfi inibiscono la produzione di SASP e la successiva infiammazione. Pertanto, sembra che i farmaci senoterapici possano avere effetti benefici sui disturbi della salute mentale, in particolare negli anziani [rif.4].

Recenti scoperte suggeriscono un legame tra senescenza e malattie mentali legate all'età, come depressione, ansia e Alzheimer. Questi studi suggeriscono che l'attuale approccio al trattamento della malattia mentale è eccessivamente focalizzato sul cervello, trascurando il ruolo cruciale della senescenza cellulare, della risposta immunitaria e dell'infiammazione. È importante enfatizzare la necessità di un approccio più completo nel trattamento delle malattie mentali. I nuovi risultati suggeriscono che la senescenza e l'infiammazione sistemica dovrebbero essere considerati elementi cruciali nello sviluppo di terapie innovative, come i farmaci senoterapici.

 

 

 


Fonte: Hamid Zand PhD, professore di biochimica Università di Scienze Mediche di Teheran/Iran.

Pubblicato su Pscyhology Today (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:

  1. E Bullmore. The Inflamed Mind: A radical new approach to ... Simon & Schuster Australia, 2018
  2. KA Lee et al. Immune Senescence, Immunosenescence ... Front Aging, 2022, DOI
  3. BS Diniz et al. Association of Molecular Senescence Mar... JAMA Netw Open, 2022, DOI
  4. J Aguado et al. Senolytic therapy alleviates physiological ... Nat Aging, 2023, DOI

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Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

 

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