Invecchiamento: prendere di mira l’intestino per prevenirlo

Invecchiamento-Immagine: i pesci zebra vivono meno di un anno, ma l’estensione della lunghezza dei cromosomi nelle loro viscere li mantiene sani fino alla vecchiaia. ANTHONY WALLACE/AFP TRAMITE GETTY IMAGES-

Quando si tratta di rallentare l’invecchiamento negli esseri umani, i telomeri sono stati a lungo un obiettivo allettante. Queste sequenze complesse e ripetitive di DNA che ricoprono le estremità dei cromosomi scandiscono gli anni accorciandosi ogni volta che una cellula si divide, provocando infine la morte della cellula.

La giuria dei ricercatori non sa ancora se l’inversione di questo accorciamento potrebbe essere una fontana molecolare della giovinezza, ma un nuovo studio sul pesce zebra è incoraggiante. Quando i ricercatori hanno allungato i telomeri nelle cellule intestinali di minuscoli pesci traslucidi, hanno invertito i segni dell’invecchiamento nell’intero organismo.

“È davvero un buon documento”, afferma Ronald DePinho, un biologo del cancro presso il MD Anderson Cancer Center che studia i telomeri e l’invecchiamento. Gli autori dello studio, pubblicato questo mese su Nature Aging, suggeriscono che i loro dati potrebbero supportare una vecchia teoria secondo cui l’intestino controlla in qualche modo l’invecchiamento in tutti i tessuti. DePinho afferma che è chiaro che l’organo svolge un ruolo importante nell’invecchiamento sano.

Durante lo sviluppo embrionale, un enzima chiamato telomerasi allunga i telomeri per consentire alle cellule di dividersi più spesso. Ma il gene per la telomerasi è in gran parte disattivato nella maggior parte delle cellule negli esseri umani adulti; si riaccende solo nelle cellule cancerose che si dividono rapidamente.

I ricercatori sono da tempo interessati alla telomerasi come trattamento antietà. Alcune prove suggeriscono che somministrare ai topi la telomerasi può invertire i sintomi dell’invecchiamento , frenando tutto, dalla comparsa dei capelli grigi al declino cognitivo. Ma trattare le persone con la telomerasi sarebbe rischioso a causa della possibilità di provocare il cancro, oltre alla difficoltà di far entrare l’enzima in ogni cellula del corpo. Recenti studi sull’uomo hanno anche suggerito che, sebbene i telomeri corti causino infiammazione, i telomeri lunghi comportano un rischio maggiore di cancro.

Per capire se un trattamento più mirato con la telomerasi sarebbe stato più efficace, Miguel Godinho Ferreira, un ricercatore anziano dell’Università della Costa Azzurra e i suoi colleghi si sono rivolti al pesce zebra. Ferreira afferma che questi nuotatori, del diametro di circa un centesimo, sono un buon modello per l’invecchiamento perché i loro telomeri sono naturalmente della stessa lunghezza di quelli umani. (I telomeri del topo sono molto più lunghi).

Gli scienziati hanno disabilitato il gene per la telomerasi nei pesci, il che li ha portati a sviluppare prematuramente il danno al DNA e i problemi metabolici che si verificano con l’invecchiamento. Anche la loro aspettativa di vita è diminuita fino al 70%.

“Questi effetti dell’invecchiamento erano particolarmente evidenti nei tratti gastrointestinali del pesce“, ha scoperto il team. “Ciò aveva senso”, dice Ferreira: “le cellule nell’intestino si dividono frequentemente per rigenerare il rivestimento dell’organo e quindi tendono ad avere telomeri più corti rispetto alla maggior parte degli altri tipi di cellule”.

Successivamente, i ricercatori hanno confrontato i tratti gastrointestinali di questi pesci con quelli dei pesci a cui avevano iniettato pezzi di RNA messaggero che codificano un enzima che riattiva il gene della telomerasi disattivato nell’intestino. Questi pesci avevano anche ricevuto un pezzo di DNA che codificava un gene extra per la telomerasi nello stesso organo. Ciò ha allungato i telomeri nell’intestino e ripristinato la capacità delle cellule di proliferare e sostituire il tessuto danneggiato. I geni associati all’invecchiamento sono stati disattivati ​​e c’erano meno perdite nella parete intestinale.

Il trattamento con telomerasi ha anche migliorato il metabolismo che era rallentato a causa dell’invecchiamento nei pesci senza telomerasi. Anche la raccolta di batteri che vivono nelle viscere del pesce zebra, nota come microbioma e legata all’infiammazione e ai problemi metabolici negli esseri umani che invecchiano, si è spostata per diventare più simile a quella che si trova nei pesci più giovani.

Ma gli effetti antietà non erano limitati all’intestino. Il pesce zebra che produceva la telomerasi solo nell’intestino presentava meno danni al DNA nel midollo renale, che produce sangue e cellule immunitarie; anche le cellule nei testicoli dei maschi conservavano la capacità di proliferare.

In media, i pesci trattati hanno vissuto il 40% in più rispetto a quelli privi di telomerasi e sono rimasti più sani durante la loro vecchiaia con una maggiore proliferazione cellulare nei reni e nei testicoli. Quando i ricercatori hanno esaminato le viscere di normali pesci anziani che erano stati ingegnerizzati con un gene extra per la telomerasi nell’intestino, la quantità extra dell’enzima ha anche notevolmente migliorato la loro salute generale ed eliminato i segni dell’invecchiamento nelle loro viscere.

“Non sorprende che l’estensione dei telomeri nell’intestino possa migliorare la durata della vita dei pesci, dato che i topi senza telomerasi tendono ad avere danni intestinali”, afferma Maria Blasco, ricercatrice sui telomeri presso il Centro nazionale spagnolo per la ricerca sul cancro. Dice che vorrebbe vedere se la telomerasi avrebbe lo stesso effetto nei pesci invecchiati che non hanno problemi intestinali.

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Ferreira aggiunge che anche gli esseri umani con mutazioni nel gene per la telomerasi sono soggetti a problemi intestinali, inclusa la malattia infiammatoria intestinale. Ma non è chiaro perché l’attivazione della telomerasi nell’intestino migliori anche gli altri organi del pesce. Sospetta che quando l’invecchiamento è invertito nell’intestino, l’organo può rilasciare molecole di segnalazione che influenzano l’intero corpo bloccando l’infiammazione che danneggia il DNA in altri organi. Alcune prove suggeriscono che i batteri intestinali producono sostanze chimiche dannose che passano attraverso le perdite nel tessuto intestinale invecchiato e danneggiano il resto del corpo; l’avvio della proliferazione cellulare nell’intestino attraverso la telomerasi potrebbe impedire queste perdite.

DePinho afferma che i risultati di questo studio implicano che quando un organo specifico fallisce, fa sì che altri organi distanti sviluppino problemi tra cui un’infiammazione diffusa o la combinazione sbagliata di batteri intestinali. “Non è chiaro però”, dice, “se l’intestino sia l’unico organo il cui fallimento, o miglioramento attraverso il trattamento con telomerasi, possa avere effetti a lunga distanza sull’invecchiamento e sulla salute generale. Il prossimo passo sarebbe capire in che modo esattamente l’intestino sta influenzando il resto del corpo, il che potrebbe consentire lo sviluppo di un trattamento umano mirato in futuro“.