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Ricerche

Un 'interruttore' molecolare inverte l'infiammazione cronica e l'invecchiamento

NLRP3 protein BNLa proteina recettore NLRP3 rileva potenziali patogeni nel corpo e lancia una risposta immunitaria. (Fonte: MLGProGamer123 via Wikimedia Commons)

L'infiammazione cronica, che si presenta quando la vecchiaia, lo stress o le tossine ambientali tengono iperattivo il sistema immunitario del corpo, può contribuire a varie malattie devastanti, dall'Alzheimer al Parkinson, dal diabete al cancro.


Ora, scienziati della University of California di Berkeley, hanno individuato un “interruttore” molecolare che controlla il macchinario immunitario responsabile dell'infiammazione cronica nel corpo. La scoperta, apparsa on line ieri, 6 febbraio 2020, sulla rivista Cell Metabolism, potrebbe portare a nuovi modi per fermare o addirittura invertire molte di queste condizioni legate all'età.


“Il mio laboratorio è molto interessato a comprendere la reversibilità dell'invecchiamento”, ha detto l'autrice senior Danica Chen, professoressa associata di biologia metabolica, scienze nutrizionali e tossicologia alla UC Berkeley. “In passato, abbiamo dimostrato che le cellule staminali invecchiate possono essere ringiovanite. Ora, ci chiediamo: fino a che punto può essere invertito l'invecchiamento? E lo facciamo esaminando le condizioni fisiologiche, come l'infiammazione e l'insulino-resistenza, che sono state associate con l'invecchiamento, la degenerazione e le malattie”.


Nello studio, la Chen e il suo gruppo mostrano che una collezione imponente di proteine ​​del sistema immunitario, chiamata 'inflammasoma NLRP3' (responsabile del rilevamento di potenziali minacce per il corpo e del lancio di una risposta infiammatoria) può essere essenzialmente spenta togliendo un piccolo pezzo di materia molecolare in un processo chiamato deacetilazione.


L'iperattivazione dell'inflammasoma NLRP3 è stato collegato a varie condizioni croniche, come sclerosi multipla, cancro, diabete e demenza. I risultati della Chen suggeriscono che dei farmaci che puntano alla deacetilazione (spegnimento) di questo inflammasoma NLRP3 potrebbero aiutare a prevenire o trattare queste condizioni, e probabilmente anche la degenerazione genericamente correlata all'età.


“Questa acetilazione può servire come un interruttore”, ha detto la Chen. “Così, quando viene acetilata, questa inflammasoma è accesa. Quando è deacetilata, l'inflammasoma è spenta”.


Studiando i topi e le cellule immunitarie chiamate macrofagi, il team ha scoperto che è la proteina SIRT2 ad essere responsabile della deacetilazione dell'inflammasoma NLRP3. I topi che sono stati allevati con una mutazione genetica che ha impedito loro di produrre SIRT2 hanno mostrato più segni di infiammazione alla [per loro] veneranda età di due anni rispetto ai loro coetanei normali. Questi topi esibivano anche una maggiore resistenza all'insulina, una condizione associata al diabete di tipo 2 e alla sindrome metabolica.


Il team ha anche studiato topi più anziani il cui sistema immunitario era stato distrutto con radiazioni e poi ricostituito con cellule staminali del sangue, che producevano la versione deacetilata oppure acetilata dell'inflammasoma NLRP3. Quelli che hanno ricevuto la versione deacetilata (“spenta”) dell'inflammasoma, dopo sei settimane avevano una migliore insulino-resistenza, indicando che lo spegnimento di questo meccanismo immunitario potrebbe effettivamente invertire il corso della malattia metabolica.


“Penso che questa scoperta abbia importanti implicazioni nel trattamento di gravi malattie croniche umane”, ha detto la Chen. “È anche una domanda da fare ora, perché l'anno scorso, molti studi promettenti sull'Alzheimer sono finiti con un fallimento. Una possibile spiegazione è che il trattamento inizia troppo tardi, ed è andato al punto di non ritorno. Quindi, penso che sia più urgente che mai capire la reversibilità delle condizioni connesse con l'invecchiamento e usare tale conoscenza per aiutare uno sviluppo di farmaci per le malattie correlate all'invecchiamento”.

 

 

 


Fonte: Kara Manke in University of California - Berkeley (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Ming He, Hou-Hsien Chiang, Hanzhi Luo, Zhifang Zheng, Qi Qiao, Li Wang, Mingdian Tan, Rika Ohkubo, Wei-Chieh Mu, Shimin Zhao, Hao Wu, Danica Chen. An Acetylation Switch of the NLRP3 Inflammasome Regulates Aging-Associated Chronic Inflammation and Insulin Resistance. Cell Metabolism, 2020, DOI

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