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La rapamicina può rallentare l'invecchiamento ed evitare le neurodegenerazioni

Moai dell'Isola di Pasqua (Foto Benjamin Gs)

I ricercatori della Oregon State University hanno scoperto che un composto chiamato rapamicina ha proprietà insolite che possono aiutare ad affrontare i danni neurologici come l'Alzheimer. Uno studio appena pubblicato in Aging Cell delinea una nuova comprensione di come funziona questo composto.


"E' possibile che possa diventare un nuovo approccio terapeutico per le malattie neurologiche", ha detto Viviana Perez, assistente professore del Dipartimento di Biochimica e Biofisica della OSU, esperta dei processi biologici dell'invecchiamento e ricercatrice del Linus Pauling Institute.


Gli scienziati conoscono ora due meccanismi d'azione della rapamicina. Uno era già noto. Il meccanismo appena scoperto è quello che secondo i ricercatori potrebbe aiutare a prevenire i danni neurologici e alcune malattie correlate.


"Il valore della rapamicina è chiaramente legato alla questione della senescenza cellulare, una fase nella quale le cellule invecchiano, smettono di proliferare e cominciano a secernere sostanze dannose che portano all'infiammazione", ha detto la Perez. "La rapamicina sembra contribuire a fermare questo processo".


Questa secrezione di composti dannosi, dicono i ricercatori, crea un ambiente tossico chiamato «fenotipo secretorio associato a senescenza» (SASP). Si ritiene che sconvolga il microambiente cellulare e alteri la capacità delle cellule adiacenti di funzionare correttamente, compromettendone la struttura e la funzione del tessuto. Questo processo allargato è infine collegato all'invecchiamento.


"L'aumento della senescenza cellulare associato all'invecchiamento, e l'infiammazione relativa, possono aiutare a preparare il terreno per una vasta gamma di malattie degenerative, che comprendono cancro, malattie cardiache, diabete e malattie neurologiche, come demenza o Alzheimer", ha detto la Perez. "Quando eliminiamo le cellule senescenti, gli animali da laboratorio vivono più a lungo e hanno meno malattie. E la rapamicina può avere effetti simili".


Prima di questa ricerca, si sapeva solo che c'era un meccanismo d'azione della rapamicina in questo processo. Gli scienziati credevano che contribuisse ad aumentare l'azione di Nrf2, un regolatore master in grado di 'accendere' fino a 200 geni responsabili della riparazione delle cellule, della disintossicazione di sostanze cancerogene, del metabolismo di proteine ​​e lipidi, della protezione antiossidante e di altri fattori. Nel fare questo contribuisce a ridurre i livelli di SASP.


Il nuovo studio ha concluso che la rapamicina potrebbe anche influenzare i livelli di SASP direttamente, separatamente dal percorso Nrf2, e in modo tale da avere un impatto sui neuroni così come su altri tipi di cellule.


"Ogni nuovo approccio per aiutare a proteggere i neuroni dai danni potrebbe essere prezioso", ha detto Perez. "Altri studi, per esempio, hanno dimostrato che gli astrociti, che aiutano a proteggere la funzione e la salute dei neuroni, possono essere danneggiati dal SASP. Questa può essere una delle cause di alcune malattie neurologiche, compreso l'Alzheimer".


Attraverso la capacità di aiutare a prevenire i danni cellulari legati al SASP attraverso due percorsi - uno che coinvolge il Nrf2 e l'altro più direttamente - la rapamicina continua a generare un notevole interesse per affrontare le questioni legate all'invecchiamento, ha detto la Perez.


La rapamicina è un composto naturale scoperto nei terreni dell'Isola di Pasqua nell'Oceano Pacifico meridionale. E' già stato studiato intensamente perché può imitare gli effetti preziosi della restrizione dietetica, che in alcuni animali ha dimostrato di estendere la longevità.


I topi di laboratorio che hanno ricevuto la rapamicina hanno dimostrato più forma fisica, meno declino dell'attività con l'età, miglioramento della cognizione e della salute cardiovascolare, meno cancro, e una vita più lunga.


L'uso della rapamicina a tal fine nell'uomo è stato finora limitato da un importante effetto collaterale: un aumento della resistenza all'insulina che può aumentare il rischio di diabete. Questa preoccupazione esiste ancora, e impedisce di usare la rapamicina nelle malattie degenerative fino a quando si troverà la soluzione al problema.


Questo può essere possibile. Gli scienziati stanno cercando analoghi della rapamicina che possono avere un impatto biologico simile, ma senza quell'effetto collaterale indesiderato.

 

 

 


Fonte: Oregon State University (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Rong Wang, Zhen Yu, Bharath Sunchu, James Shoaf, Ivana Dang, Stephanie Zhao, Kelsey Caples, Lynda Bradley, Laura M. Beaver, Emily Ho, Christiane V. Löhr, Viviana I. Perez. Rapamycin inhibits the secretory phenotype of senescent cells by a Nrf2-independent mechanism. Aging Cell, 2017; DOI: 10.1111/acel.12587

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