In un recente studio pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Cell, López-Otín e colleghi (2023) hanno presentato una versione aggiornata della loro teoria ampiamente acclamata sui "segni distintivi dell'invecchiamento". Questa teoria propone che il processo di invecchiamento sia guidato da meccanismi biologici o "segni distintivi" che contribuiscono al declino delle funzioni cellulari e tissutali nel corso del tempo. Questo articolo riassuntivo approfondisce i dettagli di questo studio innovativo e le sue implicazioni per la nostra comprensione del processo di invecchiamento.

Introduzione 

L'invecchiamento è un processo complesso e multifattoriale che colpisce tutti gli organismi viventi, da quelli unicellulari a quelli multicellulari come l'uomo. Nonostante i numerosi sforzi di ricerca compiuti nel corso degli anni, le cause alla base dell'invecchiamento devono ancora essere meglio comprese. Nel 2013, López-Otín e colleghi hanno proposto una nuova teoria sui segni distintivi dell'invecchiamento, che da allora ha ottenuto un ampio riconoscimento e influenzato la ricerca nel campo della biologia dell'invecchiamento. Nel loro ultimo studio, gli autori presentano una versione aggiornata di questa teoria, che tiene conto dei recenti progressi nella comprensione dei meccanismi molecolari alla base dell'invecchiamento.

I 9 punti di riferimento originali dell'invecchiamento

Secondo lo studio originale del 2013, la teoria dei segni distintivi dell'invecchiamento propone che nove meccanismi biologici interconnessi contribuiscano all'invecchiamento. Questi meccanismi sono:

Instabilità genomica

L'instabilità genomica si riferisce all'accumulo di danni e mutazioni al DNA nel corso del tempo, che può portare a disfunzioni e morte cellulare. Questa caratteristica è legata a diverse malattie legate all'età, tra cui il cancro.

Attrito dei telomeri

I telomeri sono cappucci protettivi alle estremità dei cromosomi che si accorciano a ogni divisione cellulare. L'accorciamento dei telomeri può portare alla senescenza cellulare, all'arresto irreversibile della crescita e alla morte cellulare.

Alterazioni epigenetiche

Le alterazioni epigenetiche si riferiscono a modifiche dei modelli di espressione genica che non comportano cambiamenti nella sequenza del DNA sottostante. Questi cambiamenti possono influenzare vari processi cellulari e contribuire ai fenotipi legati all'invecchiamento.

Perdita della proteostasi

La proteostasi si riferisce al mantenimento del corretto ripiegamento, traffico e degradazione delle proteine all'interno delle cellule. Con l'invecchiamento, la capacità delle cellule di mantenere la proteostasi diminuisce, portando all'accumulo di proteine mal ripiegate e danneggiate.

Deregolamentazione del rilevamento dei nutrienti

Le vie di rilevamento dei nutrienti, come le vie insulina/IGF-1 e mTOR, regolano il metabolismo e la crescita. La disregolazione di queste vie può contribuire ai fenotipi legati all'invecchiamento, tra cui l'insulino-resistenza e la sarcopenia.

Disfunzione mitocondriale

Mitocondri sono organelli che svolgono ruoli cruciali nella produzione di energia e nel metabolismo cellulare. La disfunzione mitocondriale può portare a stress ossidativo, infiammazione e compromissione delle funzioni cellulari.

Senescenza cellulare

Come accennato in precedenza, la senescenza cellulare si riferisce a uno stato di arresto irreversibile della crescita che vari fattori di stress, tra cui il danno al DNA e l'attrito dei telomeri, possono innescare. Le cellule senescenti possono contribuire alla disfunzione dei tessuti e all'infiammazione.

Esaurimento delle cellule staminali

Le cellule staminali sono essenziali per la rigenerazione e la riparazione dei tessuti. Con l'avanzare dell'età, il numero e la funzione delle cellule staminali diminuiscono, portando a una compromissione della riparazione dei tessuti e a un aumento del rischio di malattie legate all'età.

Comunicazione intercellulare alterata

La comunicazione tra cellule è fondamentale per il corretto funzionamento di tessuti e organi. Con l'invecchiamento, la qualità e la quantità della comunicazione intercellulare diminuiscono, contribuendo alla disfunzione dei tessuti e alle malattie.

Quali sono le novità di questo studio aggiornato, che raccoglie la scienza degli ultimi dieci anni? 

Nel loro ultimo studio, "I segni dell'invecchiamento: Un universo in espansione,"pubblicato su Cell nel 2023, López-Otín e colleghi hanno aggiunto alla lista tre nuovi segni distintivi: disbiosi, infiammazione cronica e macroautofagia disattivata.

Disbiosi si riferisce a uno squilibrio nella comunità microbica dell'intestino, che può portare a infiammazioni croniche e ad altri esiti negativi per la salute. Gli autori propongono che la disbiosi sia un segno distintivo dell'invecchiamento perché è comune negli adulti più anziani e contribuisce alle malattie legate all'età come l'obesità, il diabete di tipo 2 e le malattie cardiovascolari. 

Infiammazione cronica è un altro segno distintivo dell'invecchiamento aggiunto di recente. L'infiammazione cronica si verifica quando il sistema immunitario è costantemente attivato e può portare a danni e disfunzioni dei tessuti. Gli autori propongono che l'infiammazione cronica sia una caratteristica fondamentale dell'invecchiamento e contribuisca a molte malattie legate all'età, tra cui l'Alzheimer, il cancro e le malattie cardiovascolari. 

Macroautofagia disabilitata è il terzo segno distintivo dell'invecchiamento aggiunto di recente. Macroautofagia è un processo cellulare che elimina gli organelli e le proteine danneggiati o disfunzionali. Quando la macroautofagia è disattivata, questi componenti danneggiati possono accumularsi nelle cellule, portando a disfunzioni cellulari e malattie. Gli autori propongono che la macroautofagia disabilitata sia un segno distintivo dell'invecchiamento perché è comune negli adulti anziani e contribuisce alle malattie legate all'età come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson e il cancro.

Conclusioni

L'ultimo studio di López-Otín e colleghi sottolinea l'importanza della disbiosi, dell'infiammazione cronica e della macroautofagia disattivata nell'invecchiamento. Queste nuove caratteristiche sono state studiate attentamente e la loro importanza nello sviluppo di malattie e, d'altra parte, nella loro prevenzione è nota da anni. Pertanto, è bello vedere gli autori ampliare e aggiornare il loro concetto sui segni distintivi dell'invecchiamento. Comprendendo i meccanismi biologici sottostanti, possiamo sviluppare interventi e trattamenti per migliorare la durata della salute e ridurre il peso delle malattie legate all'età.

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P.S. leggete anche l'articolo precedente (pubblicato il 20.09.2012) su i 9+1 segni distintivi dell'invecchiamento e come invertirli per approfondire la prevenzione!