Gli scienziati possono trovare la formula per "invecchiare meglio?"
Alcuni ricercatori sperano di trovare il segreto per tenere a bada la vecchiaia e godersi invece l'eterna giovinezza. Tuttavia, un team di scienziati della California meridionale sta cercando una "ricetta" diversa: quella di un migliore invecchiamento.
"Per bere dalla fontana della giovinezza, devi capire dov'è la fontana della giovinezza e capire cosa sta facendo la fontana della giovinezza", dice Nick Graham, assistente professore presso il Dipartimento di ingegneria chimica e materiali della famiglia Mork Science presso la University of Southern California (USC) Viterbi School of Engineering di Los Angeles.
Tuttavia, questo non è ciò che Graham e il suo collega dell'USC stanno cercando di ottenere. Come osserva lo stesso Graham: "Stiamo facendo l'opposto; stiamo cercando di studiare i motivi per cui le cellule invecchiano in modo da poter progettare trattamenti per un migliore invecchiamento ".
In uno studio i cui risultati hanno recentemente pubblicato su Giornale di chimica biologica, Graham e il team hanno esaminato più approfonditamente ciò che accade alle cellule che attraversano il processo di senescenza, la fase della vita cellulare in cui non si dividono più.
"Le cellule senescenti sono effettivamente l'opposto delle cellule staminali, che hanno un potenziale illimitato di autorinnovamento o divisione", spiega l'autore principale dello studio, la dottoranda dell'USC Alireza Delfarah.
“Le cellule senescenti non potranno mai più dividersi. È uno stato irreversibile di arresto del ciclo cellulare ", osserva Delfarah.
La senescenza cellulare è una parte fondamentale del declino correlato all'età di un corpo e molti scienziati hanno studiato questo processo. La maggior parte della ricerca si concentra sulla senescenza nei fibroblasti, un tipo di cellule ampiamente presenti nel tessuto connettivo. Tuttavia, questo team ha scelto di analizzare la senescenza nelle cellule epiteliali.
Queste cellule sono presenti nel tessuto sulla superficie stessa degli organi e di altri tipi di tessuto del corpo. Sono anche il tipo di cellule in cui inizia la maggior parte delle forme di cancro.
Comprendere un processo di invecchiamento complesso
In questo studio, i ricercatori hanno prima esaminato le giovani cellule epiteliali, alimentandole con molecole che hanno etichettato chimicamente. Questa etichettatura ha permesso loro di vedere come le cellule hanno elaborato i nutrienti che hanno consumato.
Alla fine, il team ha visto che quando hanno raggiunto la senescenza, le cellule hanno smesso di produrre nucleotidi, molecole organiche che sono i componenti principali del DNA.
I ricercatori hanno quindi sperimentato cellule giovani arrestando artificialmente la loro produzione di nucleotidi. Quando lo hanno fatto, hanno scoperto che le cellule sono entrate immediatamente nella fase di senescenza.
"Ciò significa che la produzione di nucleotidi è essenziale per mantenere giovani le cellule", spiega Delfarah.
Tuttavia, aggiunge, "[i] t significa anche che se potessimo impedire alle cellule di perdere la sintesi dei nucleotidi, le cellule potrebbero invecchiare più lentamente".
Quando il team ha sviluppato immagini 3D delle cellule senescenti, ha trovato un'altra sorpresa, vale a dire che queste cellule spesso non avevano uno, ma due nuclei (centri cellulari) e non erano in grado di sintetizzare il DNA.
Tutti questi risultati presi insieme possono aiutare i ricercatori a trovare modi migliori per fermare la senescenza. Tuttavia, questo approccio potrebbe essere complicato perché, sebbene contribuisca al declino correlato all'età, la senescenza cellulare è anche un meccanismo protettivo che può prevenire lo sviluppo del cancro.
“A volte la gente parla della senescenza come di un'arma a doppio taglio; che protegge dal cancro, e questa è una buona cosa. Ma poi promuove anche l'invecchiamento e malattie come il diabete, la disfunzione cardiaca o l'aterosclerosi e la disfunzione generale dei tessuti ", osserva Graham.
Graham continua, "vorremmo trovare un modo per rimuovere le cellule senescenti per promuovere un invecchiamento sano e una migliore funzione".
"Terapie mirate" contro le cellule che invecchiano
Il team spera che i risultati attuali possano contribuire allo sviluppo di farmaci senolitici in futuro. I senolitici sono una classe di farmaci che potrebbero rimuovere le cellule che invecchiano e aiutare a promuovere una vita più sana fino alla vecchiaia.
La ricerca esistente ha già iniziato a testare i senolitici nei modelli murini e sono in corso anche alcuni primi studi clinici.
"[I ricercatori] possono prendere un topo che sta invecchiando e diminuendo in funzione e somministrargli questi farmaci senolitici per eliminare le cellule senescenti, e il topo è ringiovanito. Quindi, semmai, sono queste droghe senolitiche la fonte della giovinezza ", dice Graham.
Tuttavia, osserva, affinché questi farmaci siano efficaci e non danneggino gli esseri umani, i ricercatori devono capire in che modo le cellule senescenti differiscono da quelle giovani in modo che i farmaci non eliminino erroneamente le cellule sane e non senescenti.
"È qui che stiamo entrando in gioco: studiando il metabolismo delle cellule senescenti e cercando di capire come le cellule senescenti siano uniche in modo da poter progettare terapie mirate attorno a queste vie metaboliche".
Nick Graham
Nel video presentato di seguito, Graham descrive l'attuale studio e spiega la sua importanza per la ricerca volta ad aiutare gli esseri umani a vivere una vita lunga e sana.
