Nuova teoria su invecchiamento: dipende da interazioni cellulari tra generazioni

26 April 2014

L'evidenza di ciò che provoca l'invecchiamento è generalmente limitata allo studio sulla durata della vita di un singolo organismo: le nostre cellule si dividono molte volte durante la vita e alla fine inducono gli organi e il corpo ad invecchiare e a deteriorarsi.

Ma una nuova ricerca dalla Scuola di Medicina della University of North Carolina suggerisce che il modo in cui invecchiamo potrebbe dipendere dalle interazioni cellulari che abbiamo ereditato dagli antenati attraverso molte generazioni.

Studiando le cellule riproduttive dei nematodi - piccoli vermi presenti nel suolo e nei contenitori di compostaggio - Shawn Ahmed, PhD, professore associato di genetica, ha individuato il percorso di silenziamento del genoma Piwi/piRNA, la cui perdita provoca infertilità dopo molte generazioni. Ha anche trovato un percorso di segnalazione (una serie di interazioni molecolari all'interno delle cellule) che ha potuto modificare per superare l'infertilità, e indurre una maggiore longevità nei vermi.

La ricerca, eseguita in collaborazione con i ricercatori dell'Università di Cambridge e descritta in Cell Reports, suggerisce che è possibile manipolare il processo di invecchiamento della progenie prima ancora che nasca. La scoperta permette agli scienziati di capire più profondamente ciò che può governare l'invecchiamento e le malattie legate all'età, come ad esempio alcuni tipi di cancro e le malattie neurodegenerative.

Di solito i nematodi producono circa 30 generazioni in pochi mesi e rimangono fertili indefinitamente. Ahmed e colleghi hanno scoperto che una mutazione nel percorso cellulare Piwi/piRNA delle cellule germinali diminuisce gradualmente la capacità dei vermi di riprodursi, perchè la mutazione è tramandata attraverso le generazioni e, infine, causa una sterilità completa.

Ma quando il team di Ahmed ha manipolato una proteina diversa (DAF-16/FOXO), i nematodi hanno superato la perdita del percorso Piwi: i vermi non sono diventati sterili; generazioni di vermi si sono riprodotte all'infinito, ottenendo una sorta di immortalità generazionale. Inoltre si è stabilito con certezza che la DAF-16/FOXO ha un ruolo nella maggiore longevità dei nematodi.

Può essere rilevante perché:

"La scoperta permette agli scienziati di capire più profondamente ciò che può governare l'invecchiamento e le malattie legate all'età, come ad esempio alcuni tipi di cancro e le malattie neurodegenerative".

Il raggiungimento di una maggiore durata di vita suggerisce che c'è un effetto sull'invecchiamento delle cellule somatiche - le cellule che compongono il corpo e gli organi di un organismo. "Quella è la cosa veramente interessante di tutto questo", ha detto Ahmed, che fa parte del Lineberger Comprehensive Cancer Center della UNC. "Quello che abbiamo trovato implica che ci sia una sorta di relazione tra l'invecchiamento delle cellule somatiche e questo processo di immortalità nella linea germinale che abbiamo studiato".

Rimane però sconosciuta la natura precisa di questo rapporto; ma così è anche per l'esatto meccanismo con cui le cellule somatiche umane invecchiano mentre si dividono per tutta la nostra vita. Cioè non si è ancora capito del tutto come invecchiamo esattamente, a livello cellulare. "Il campo è abbastanza aperto in termini di ciò che potrebbe causare l'invecchiamento delle cellule somatiche", ha detto Ahmed. "Ciò che rende unico il nostro studio è che abbiamo trovato qualcosa che potrebbe essere trasmesso su molte generazioni, che potrebbe influenzare l'invecchiamento, ma non è necessariamente una mutazione genetica. Invece, ciò che viene trasmesso probabilmente influenza il modo in cui viene silenziato un segmento del genoma, e quel segmento del genoma può essere modulato da una mutazione genetica".

Pensiamo a questo così: quando si nasce, ci potrebbe essere stato qualcosa nelle cellule riproduttive dei nostri genitori che ha definito il modo in cui le cellule somatiche del fegato o dei reni sarebbero invecchiate dopo la nostra nascita. "Questo fattore ereditabile potrebbe dettare la velocità con cui invecchiano alcuni dei nostri organi", dice Ahmed, "e questo potrebbe essere stato fissato durante l'embriogenesi".

Fonte: University of North Carolina Health Care(> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Matt Simon, Peter Sarkies, Kohta Ikegami, Anna-Lisa Doebley, Leonard D. Goldstein, Jacinth Mitchell, Aisa Sakaguchi, Eric A. Miska, Shawn Ahmed. Reduced Insulin/IGF-1 Signaling Restores Germ Cell Immortality to Caenorhabditis elegans Piwi Mutants. Cell Reports, 2014; DOI: 10.1016/j.celrep.2014.03.056

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