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Ricerche

Humanin, la proteina dei mitocondri che sembra regolare salute e longevità

elderly couple hiking

Un nuovo studio condotto da ricercatori della University of Southern California è il primo a dimostrare che una piccola proteina ha un grande impatto sulla salute e sulla longevità, sia degli animali che dell'uomo.


I ricercatori hanno esaminato l'humanin, un peptide codificato nel piccolo genoma dei mitocondri, le centrali energetiche della cellula. Dagli esperimenti su animali da laboratorio, alle misurazioni in pazienti umani, la ricerca collaborativa multi-sito dimostra che i livelli più elevati di humanin nel corpo sono collegati a una durata più lunga di vita e a una salute migliore. È legata ad un rischio minore di malattie come il morbo di Alzheimer (MA).


“L'humanin è conosciuto da tempo per l'aiuto a prevenire molte malattie legate all'età, e questa è la prima volta che ha dimostrato anche di aumentare la durata della vita”, ha detto l'autore senior Pinchas Cohen, professore di gerontologia, medicina e scienze biologiche e decano della Leonard Davis School of Gerontology della USC.

 

Una storia evolutiva intrigante

L'humanin è presente non solo nei mitocondri umani, ma anche in tutto il regno animale, segno che il gene correlato si è mantenuto, o conservato, nel corso dell'evoluzione. Lo studio, che è stato pubblicato online il 23 giugno sulla rivista Aging, ha esaminato l'humanin in diverse specie animali, come vermi e topi, così come negli esseri umani, inclusi i pazienti di MA e i figli dei centenari.


I risultati evidenziano il potenziale dell'humanin e di altre proteine ​​mitocondriali per diventare trattamenti per malattie legate all'età. Essi indicano inoltre che l'humanin può essere un meccanismo antico di segnalazione mitocondriale che è la chiave per la regolazione della salute e della durata della vita del corpo, ha detto il prof. Kelvin Yen, il primo autore dello studio e assistente di ricerca.

 

Più humanin, maggiore longevità

In precedenza si era osservato che i livelli di humanin diminuiscono con l'età, in molte specie. In questo nuovo studio, gli scienziati hanno osservato livelli alti di humanin negli organismi predisposti per una vita lunga, come il ratto talpa nudo notoriamente resistente all'età, che sperimenta solo un lento declino dei livelli di humanin circolanti nel corpo per tutti i 30 anni della sua vita.


Al contrario, i topi sperimentano un calo del 40% di humanin nei primi 18 mesi di vita, e i primati, come i macachi rhesus, hanno un calo drastico simile di humanin tra i 19 e i 25 anni.


Negli esseri umani, i ricercatori hanno osservato questo fenomeno di livelli più elevati e più sostenuti di humanin in 18 figli di centenari, rispetto a un gruppo di controllo di 19 figli di non-centenari. Gli individui i cui genitori hanno raggiunto i 100 anni hanno statisticamente più probabilità delle altre persone di raggiungere un'età molto avanzata.


In alcune specie, come vermi e topi, la modifica dei geni, per farli produrre una maggiore quantità di humanin nel corpo, è stata sufficiente per aumentare in modo significativo la durata della vita. Ma questi animali con vita più lunga avevano meno prole. Gli scienziati hanno osservato un andamento simile negli esseri umani a vita lunga.


“Si ritiene che questo compromesso tra longevità e riproduzione sia dovuto a un equilibrio evolutivamente conservato tra uso di energia per produrre più figli e uso di energia per mantenere l'organismo per sforzi riproduttivi futuri”, ha detto Yen. “Evolutivamente parlando, lo scopo della vita è quello di riprodursi e poi il gioco è fatto, ma se non puoi riprodurti, dovresti cercare di rimanere in giro più a lungo possibile, e un effetto collaterale di questo è la longevità”.

 

Indicazione di, e protezione contro, malattie

Livelli più elevati di humanin non sono legati solo ad un aumento della durata della vita; livelli più bassi possono aumentare il rischio di malattie e ridurre la resistenza alle esposizioni tossiche.


I ricercatori hanno analizzato campioni di liquido cerebrospinale da un piccolo numero di pazienti con MA e di individui di controllo senza demenza e hanno notato che i livelli di humanin erano molto più bassi nei pazienti con MA. E nei campioni di sangue del cordone ombelicale di neonati, livelli alti di humanin erano correlati con un elevato numero di copie di DNA mitocondriale (mtDNA), il numero di copie del genoma mitocondriale presente all'interno di ogni cellula.


“I livelli di humanin sono inversamente correlati con una diminuzione del numero di copie del DNA mitocondriale (mtDNA), che di per sé è stato associato ad un certo numero di diverse malattie come cancro, e malattie renali e cardiovascolari”, ha detto Yen.

 

Potenziale per i trattamenti

Il laboratorio di Cohen è stato uno dei tre gruppi che hanno scoperto in modo indipendente l'humanin e ha continuato a svelare i segreti del genoma mitocondriale. Altri peptidi mitocondriali promettenti caratterizzati dal team di Cohen includono il mots-c, che ha un ruolo nella comunicazione tra i mitocondri e il nucleo di cellule e sembra imitare gli effetti dell'attività fisica.


"Questo nuovo ampio studio evidenzia l'importanza dell'humanin come potente regolatore potenziale della durata della vita e della salute, e sfruttarlo per i trattamenti potrebbe affrontare varie malattie correlate all'età", ha detto Cohen. “Questo studio, così come molti altri, suggerisce che la somministrazione di humanin sarebbe un trattamento terapeutico efficace per un gran numero di malattie e inoltre solidifica l'importanza dei mitocondri oltre il loro ruolo tradizionale di «centrale energetica della cellula»”.

 

 

 


Fonte: University of Southern California (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Kelvin Yen, Hemal Mehta, Su-Jeong Kim, YanHe Lue, James Hoang, Noel Guerrero, Jenna Port, Qiuli Bi, Gerardo Navarrete, Sebastian Brandhorst, Kaitlyn Noel Lewis, Junxiang Wan, Ronald Swerdloff, Julie Mattison, Rochelle Buffenstein, Carrie Breton, Christina Wang, Valter Longo, Gil Atzmon, Douglas Wallace, Nir Barzilai, Pinchas Cohen. The mitochondrial derived peptide humanin is a regulator of lifespan and healthspan. Aging, 2020, DOI

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