Intestino-immagine: l’invecchiamento riduce la rigenerazione dell’intestino tenue attraverso difetti della proteostasi e accumulo di proteine. Aumentare i livelli di poliammine prima del danno migliora la proteostasi e stimola la proliferazione cellulare, favorendo la riparazione intestinale. Crediti: Leibniz Institute on Aging – Fritz Lipmann Institute
L’intestino è uno dei tessuti più rigenerativi del corpo; tuttavia, l’invecchiamento innesca diversi cambiamenti che nel complesso ne riducono la capacità rigenerativa.
Di conseguenza, l’intestino diventa più vulnerabile a infiammazioni e infezioni e i suoi processi di guarigione rallentano. Questo porta spesso a problemi digestivi e a un recupero ritardato dopo l’uso prolungato di farmaci negli anziani. La causa sottostante è la ridotta capacità dell’epitelio intestinale di ripararsi efficacemente dopo un danno.
Ma perché l’intestino perde questo potenziale rigenerativo con l’età? E il processo può essere invertito?
Un team internazionale di ricercatori provenienti da Germania, Italia e Stati Uniti, guidato dal Dott. Alessandro Ori e dal Prof. Francesco Neri, ex responsabili del gruppo di ricerca presso il Leibniz Institute on Aging Fritz Lipmann Institute (FLI) di Jena, ha indagato queste questioni in uno studio ora pubblicato su Nature Cell Biology.
Invecchiamento intestinale fuori equilibrio
I ricercatori hanno scoperto che durante la rigenerazione dell’intestino tenue dei topi anziani, l’equilibrio dell’omeostasi proteica (proteostasi), ovvero il delicato equilibrio tra sintesi, ripiegamento e degradazione delle proteine, viene alterato.
Di conseguenza, le vecchie cellule intestinali accumulano proteine difettose, o “difettose”, nel tentativo di riparare i danni tissutali. Questo accumulo innesca stress cellulare, che a sua volta ostacola la capacità delle cellule di rigenerarsi efficacemente.
“Analizzando proteine e metaboliti nel tessuto intestinale e conducendo esperimenti per dimostrare come l’intestino si riprende dopo i danni causati dal 5-fluorouracile (un farmaco chemioterapico), siamo stati in grado di determinare che la ridotta capacità rigenerativa delle cellule intestinali più vecchie non è un effetto inevitabile dell’invecchiamento. Piuttosto, è direttamente correlata a un’interruzione della proteostasi“, spiega il Dott. Ori.
Le poliammine come chiave per la rigenerazione
Un confronto della capacità rigenerativa nei topi giovani e anziani ha mostrato che, dopo il danno, i tipici segni di stress proteostatico e livelli elevati di poliammine sono stati osservati solo nell’intestino invecchiato. Le poliammine, come la spermidina e la putrescina, sono piccole molecole cariche positivamente coinvolte in molti processi cellulari, tra cui la crescita cellulare, la proliferazione e la regolazione della proteostasi.
Negli esperimenti è stato scoperto che i topi anziani aumentavano i livelli di poliammina in particolare dopo un danno intestinale, probabilmente per migliorare l’omeostasi proteica e contrastare il danno che si era verificato.
“Quando il metabolismo delle poliammine viene attivato, ad esempio attraverso interventi dietetici o un’integrazione orale diretta, l’omeostasi proteica migliora e la rigenerazione dell’epitelio intestinale viene nuovamente accelerata“, riferiscono il Dott. Alberto Minetti e il Dott. Omid Omrani, principali ricercatori coinvolti nello studio. “I nostri dati suggeriscono che l’intestino invecchiato rimane in grado di ripararsi a livello molecolare, ha solo bisogno del giusto innesco molecolare per riavviare la sua capacità rigenerativa“.
Nutrizione e poliammine come nuovo approccio terapeutico?
Particolarmente entusiasmante è la scoperta che un breve periodo di restrizione alimentare seguito da due giorni di realimentazione o l’integrazione diretta di poliammine, può attivare il metabolismo delle poliammine prima del danno e ripristinare la capacità rigenerativa nei topi anziani. Al contrario, la rigenerazione intestinale peggiorava significativamente quando questo percorso metabolico veniva specificamente bloccato.
Questa scoperta potrebbe avere implicazioni di vasta portata: le poliammine, o una dieta ricca di poliammine, potrebbero favorire la rigenerazione intestinale negli anziani dopo interventi chirurgici, infezioni o chemioterapia. Inoltre, meccanismi simili potrebbero potenzialmente applicarsi ad altri tessuti invecchiati, come la pelle o il fegato, aprendo nuove strade per contrastare il declino funzionale legato all’età.
“Consideriamo questo un approccio promettente per riattivare le capacità di autoguarigione dell’organismo in età avanzata”, spiega il Prof. Francesco Neri dell’Università di Torino. “Le poliammine agiscono come regolatori molecolari che aiutano a ripristinare l’equilibrio dei meccanismi cellulari”.
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Prospettive per la ricerca sull’invecchiamento
Come passo successivo, sarà importante valutare attentamente la sicurezza e i potenziali benefici dell’attivazione del percorso delle poliammine per migliorare la rigenerazione tissutale, valutando anche i possibili rischi, come una maggiore suscettibilità al cancro. In tal caso, interventi mirati dietetici o farmacologici sulle poliammine potrebbero contribuire a trattare o persino prevenire i danni tissutali legati all’età in futuro.
“L’invecchiamento non è un processo irreversibile”, riassume il Dott. Ori. “Se capiamo come le cellule perdono il loro equilibrio – e come possiamo ripristinarlo – potremmo non essere in grado di fermare l’invecchiamento, ma possiamo mitigarne significativamente gli effetti sul nostro organismo“.
Fonte: Nature Cell Biology