Invecchiamento: i macrofagi aiutano a mantenere i tessuti sani eliminando i danni, ma l’invecchiamento riduce il loro ruolo protettivo e aumenta l’infiammazione. Crediti: Kateryna Kon/Science Photo Library/Getty Images.
I ricercatori del Mount Sinai esplorano come la biologia, lo stile di vita e la tecnologia potrebbero ridefinire l’invecchiamento.
L’invecchiamento è certo come l’alba, ma la scienza sta iniziando a mettere in discussione il vero significato di questa certezza. Presso la Icahn School of Medicine at Mount Sinai (ISMMS) di New York City, i ricercatori stanno riconsiderando l’invecchiamento come un processo che può essere rallentato, gestito e persino modificato. Il loro obiettivo è prolungare il numero di anni vissuti in buona salute.
Al centro di questo impegno c’è l’Aging Program del Mount Sinai, dove un team multidisciplinare guidato da Miriam Merad, Zahi Fayad e Fanny Elahi lavora per comprendere e intervenire nei processi biologici che guidano l’invecchiamento. Ognuno di loro porta una prospettiva diversa: Merad esplora il sistema immunitario e l’infiammazione; Fayad indaga i comportamenti legati allo stile di vita e utilizza valutazioni multimodali digitali, basate su marcatori ematici, sulla funzionalità fisica e sull’imaging per studiare la salute a lungo termine ed Elahi si concentra su come l’invecchiamento influisce sul cervello e sui suoi vasi sanguigni.
Anche i programmi di ricerca complementari in genomica stanno rimodellando il panorama, individuando i geni che accelerano il declino o promuovono la resilienza. Insieme, questi sforzi stanno gettando le basi per prolungare la vitalità, non solo gli anni.
L’usura del sistema immunitario
L’invecchiamento sconvolge l’organismo a livello cellulare: una realtà che la medico-scienziata Miriam Merad, Direttrice del Marc and Jennifer Lipschultz Precision Immunology Institute del Mount Sinai, sta cercando di decifrare. Con il tempo, le mutazioni si accumulano, i mitocondri perdono efficienza, le proteine si ripiegano in modo anomalo e i detriti cellulari si accumulano, causando stress, disfunzioni e infiammazione cronica.
“L’infiammazione è una delle principali cause del declino legato all’età”, spiega Merad. Questa intuizione aiuta a spiegare perché l’invecchiamento è il principale fattore di rischio per cancro, malattie cardiache, demenza e altre patologie croniche.
Si concentra sullo squilibrio tra macrofagi protettivi e infiammatori. I macrofagi protettivi agiscono come aspirapolvere, eliminando le cellule danneggiate e mantenendo la salute dei tessuti. Con l’età, le cellule protettive diminuiscono in numero e funzionalità, mentre i macrofagi infiammatori si accumulano e rilasciano segnali dannosi. Il passaggio dalla riparazione all’infiammazione porta a danni cronici e a una maggiore suscettibilità alle malattie.
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, entro il 2030 una persona su sei nel mondo avrà più di 65 anni. Senza nuovi approcci, l’onere economico delle malattie legate all’età sarà immenso.
Questa urgenza è alla base dello studio NYC-Life del Mount Sinai, finanziato in parte dal riconoscimento del Mount Sinai come semifinalista in XPRIZE Healthspan, una competizione globale dedicata alla trasformazione del modo in cui le persone invecchiano; lo studio verificherà se colpire l’infiammazione può rallentare o invertire il declino legato all’età.
Merad, Fayad ed Elahi stanno conducendo lo studio, che verifica se colpire l’infiammazione possa rallentare o invertire il declino legato all’età. Lo studio combina esercizio fisico e spermidina, entrambi noti per ripristinare i macrofagi protettivi e ridurre quelli infiammatori, con rapamicina o lamivudina, farmaci che aiutano a smorzare l’attività immunitaria dannosa. L’obiettivo è contrastare i principali fattori di danno tissutale durante l’invecchiamento e prevenire ulteriori danni prima che sfocino in malattie.
I collaboratori del programma di invecchiamento del Mount Sinai, Zahi Fayad, Miriam Merad e Fanny Elahi (da sinistra a destra), stanno lavorando per comprendere e intervenire nei processi biologici che guidano l’invecchiamento. Foto: Icahn School of Medicine del Mount Sinai.
Stress, dispositivi indossabili e scelte quotidiane
Merad sta anche lavorando per identificare biomarcatori di infiammazione patogena che potrebbero essere misurati di routine, come i livelli di colesterolo o di glucosio nel sangue. Sulla base di queste misurazioni, Merad prevede di abbinare miglioramenti dello stile di vita a trattamenti mirati. “Il nostro obiettivo è sviluppare una pillola antinfiammatoria nei casi in cui i soli cambiamenti dello stile di vita non siano sufficienti”, afferma.
Zahi Fayad sta mappando il modo in cui la vita quotidiana lascia la sua impronta sul corpo. Scienziato biomedico e Direttore del BioMedical Engineering and Imaging Institute del Mount Sinai, Fayad studia come stress, sonno, dieta e movimento influenzino la salute a lungo termine. “Se lo stress è intenso o cronico, il corpo non riesce ad adattarsi”, afferma.
Oggi, questi fattori di stress possono essere monitorati in tempo reale. “Il tuo corpo ti invia molti segnali”, afferma Fayad. Indossa sensori che monitorano l’esposizione ambientale, la saturazione di ossigeno nel sangue, la temperatura corporea, la frequenza respiratoria e cardiaca a riposo, inclusa la variabilità della frequenza cardiaca (HRV), un indicatore chiave del recupero. L’HRV riflette l’equilibrio tra i sistemi di stress e recupero dell’organismo: valori più elevati indicano in genere un migliore recupero e una migliore adattabilità del sistema nervoso, mentre un HRV costantemente basso può indicare stress, affaticamento o sovrallenamento.
A differenza dei controlli annuali, i dispositivi indossabili forniscono un flusso continuo di dati. Ma i numeri da soli non bastano. Fayad immagina un software che traduca i dati grezzi in indicazioni pratiche – “coach o angeli dell’intelligenza artificiale”, come lui li chiama – integrando dati provenienti da dispositivi indossabili, biomarcatori del sangue, imaging, persino linguaggio e movimento per offrire raccomandazioni personalizzate in tempo reale prima che la malattia si manifesti. Queste tecnologie integrano lo studio NYC-Vita, fornendo un modo per monitorare l’età biologica e il recupero in contesti reali.
La sfida è sistemica. “L’assistenza sanitaria degli Stati Uniti eccelle nel soccorso”, afferma Fayad. “Ma gli incentivi premiano l’assistenza alle persone già malate, non la prevenzione”. Sostiene la necessità di modificare le politiche per premiare la salute a lungo termine, iniziando ad acquisire abitudini fin dall’infanzia e mantenendole per tutta la vita. Dormire regolarmente. Mangiare in modo sensato. Unirsi a una comunità. Monitorare, imparare e adattarsi. “La durata della salute”, insiste, “è una pratica quotidiana. Gli strumenti sono già nelle nostre mani”.
Il cervello che invecchia
Mentre il corpo cambia profondamente, il cervello rappresenta forse la sfida più grande. “L’invecchiamento è una moltitudine di piccoli cambiamenti che si verificano nel corso di decenni”, afferma la neurologa e neuroscienziata Fanny Elahi, che dirige il Glickenhaus Center for Successful Aging dell’ISMMS. “La demenza”, afferma, “è un invecchiamento sotto steroidi”.
La sua ricerca si concentra sull’invecchiamento vascolare: come la rete di minuscoli vasi sanguigni del cervello si deteriora nel tempo. “Tutti diventano più predisposti ad avere una riduzione del flusso sanguigno al cervello e piccoli ictus“, afferma. Anche in assenza di eventi gravi, il danno ai microvasi e la perdita di sostanza bianca degradano la connettività. Poiché i vasi sanguigni si interfacciano con il cervello e possono essere presi di mira terapeuticamente, offrono un promettente punto di partenza per l’intervento.
Il lavoro di Elahi si integra con gli studi di Merad sull’infiammazione; i processi che compromettono la riparazione immunitaria danneggiano anche la vascolarizzazione cerebrale. Gli strumenti di imaging di Fayad e altre innovazioni multimodali aiutano a visualizzare questi cambiamenti man mano che si sviluppano, collegando la biologia cellulare al monitoraggio dell’intero corpo e ai risultati sulla salute del cervello. Tutti e tre i ricercatori si basano sui dati del Mount Sinai Million Health Discoveries Program, che sta sequenziando i genomi di oltre un milione di pazienti. Questa conoscenza genetica rafforza gli sforzi per mappare il continuum dall’infiammazione precoce e dalla disfunzione vascolare alla degenerazione cerebrale misurabile e potenzialmente al recupero.
Le nuove tecnologie stanno trasformando questo campo. La proteomica, che misura migliaia di proteine simultaneamente, ora consente ai ricercatori di mappare le traiettorie biologiche con precisione. “Per intraprendere azioni mediche, finalmente disponiamo di dati che ci daranno il via libera, senza via libera“, afferma Elahi. Immagina biomarcatori basati sul sangue che potrebbero segnalare gli individui ad alto rischio anni prima della comparsa dei sintomi.
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Guardando al futuro, Elahi immagina panel personalizzati per l’invecchiamento: esami del sangue che mappano metabolismo, infiammazione, funzionalità immunitaria e salute vascolare. Questi potrebbero sostituire le medie generali con profili di rischio personalizzati. “Penso che saremo in grado di personalizzare la salute“, afferma.
La speranza principale di Elahi è che l’assistenza sanitaria passi dalla diagnosi di malattie in fase avanzata a un cambiamento dei percorsi avversi dell’invecchiamento. Conclude: “Il nostro obiettivo è prolungare la durata della vita in salute, piuttosto che aspettare di intervenire finché la malattia non diventa clinicamente evidente”.
Fonte: Nature