Analizzando circa 40.000 geni provenienti da tre organismi diversi, gli scienziati della ETH di Zurigo e di un Consorzio di ricerca dell’Università di Jena, hanno scoperto i geni che sono coinvolti nel processo di invecchiamento fisico. La ricerca ha dimostrato che se si influenza solo uno di questi geni, la durata della vita degli animali, in esperimenti in laboratorio, si è significativamente estesa.
Fino ad ora, la ricerca è stata per lo più limitata ai geni dei singoli organismi modello, come la C. elegans nematode, che ha rivelato che circa l’uno per cento dei suoi geni potrebbe influenzare l’aspettativa di vita. Tuttavia, i ricercatori hanno a lungo ipotizzato che tali geni emersi nel corso dell’evoluzione, sono presenti in tutti gli esseri viventi le cui cellule hanno un conservato un nucleo, dal lievito, all’uomo.
I ricercatori del Politecnico Federale di Zurigo e del Consorzio JenAge dell’Università di Jena sono ormai sistematicamente passati, attraverso il genoma di tre organismi diversi, alla ricerca dei geni associati con il processo di invecchiamento che sono presenti in tutte e tre le specie – e, quindi, derivati dai geni di un antenato comune. Sebbene si trovano in diversi organismi, questi cosiddetti geni ortologhi sono strettamente correlati tra loro e sono presenti anche negli esseri umani.
Al fine di rilevare questi geni, i ricercatori hanno esaminato circa 40.000 geni nel nematode C. elegans, pesce zebra e topi. Con il loro screening, gli scienziati hanno cercato di determinare quali geni sono regolati in modo identico in tutti e tre gli organismi, in ogni fase dell’ invecchiamento – giovane, maturo e vecchio- per determinare se essi sono upregulated o inibiti, durante l’invecchiamento.
Come misura di attività del gene, i ricercatori hanno misurato la quantità di molecole di RNA messaggero (mRNA) presenti nelle cellule di questi animali.
mRNA è la trascrizione di un gene e rappresenta il progetto per la costruzione di una proteina. ” Quando ci sono molte copie di un mRNA di un gene specifico, esso è molto attivo; il gene è upregulated. Meno copie di mRNA, al contrario, sono considerate come un segno di bassa attività del gene”, spiega il professor Michael Ristow, coordinatore e autore dello studio pubblicato di recente e Professore di Energy Metabolism al Politecnico di Zurigo.
Per l’analisi di questo volume di informazioni, i ricercatori hanno utilizzato modelli statistici per stabilire un incrocio tra geni che sono regolati nello stesso modo nei vermi, nei pesci e nei topi. I risultati hanno dimostrato che i tre organismi hanno solo 30 geni in comune che influenzano in modo significativo il processo di invecchiamento.
Ridurre l’attività dei geni per vivere più a lungo
Conducendo esperimenti in cui l’mRNA dei geni corrispondenti erano selettivamente bloccato, i ricercatori hanno individuato il loro effetto sul processo di invecchiamento nei nematodi. Bloccando una dozzina di questi geni, si è estesa la durata della vita di almeno il cinque per cento.
Uno di questi geni si è rivelato particolarmente influente: il gene BCAT-1. “Quando abbiamo bloccato l’effetto di questo gene, la durata della vita del nematode si è estesa fino al 25 per cento”, dice Ristow.
I ricercatori sono stati in grado di spiegare come questo gene funziona: il gene BCAT-1 porta il codice per l’enzima che ha lo stesso nome e che degrada i cosiddetti-aminoacidi a catena ramificata. Presenti in natura in elementi costitutivi delle proteine alimentari, questi aminoacidi a catena ramificata includono gli amminoacidi L-leucina, L-isoleucina e L-valina.
Quando i ricercatori hanno inibito l’attività del gùàene BCAT-1, gli amminoacidi a catena ramificata si sono accumulati nel tessuto, innescando una cascata di segnalazione molecolare che ha aumentato la longevità nei nematodi. Inoltre, il periodo durante il quale i vermi sono rimasti in buona salute, si è esteso. Tutti i parametri di invecchiamento considerati, sono migliorati quando gli scienziati hanno inibito l’attività di BCAT-1 gene.
Gli scienziati hanno anche raggiunto l’effetto di prolungare la vita quando hanno aggiunto i tre-aminoacidi a catena ramificata nel cibo dei nematodi. Tuttavia, l’effetto era generalmente meno pronunciato perché il gene BCAT-1 era ancora attivo, il che significa che gli amminoacidi hanno continuato a degradarsi e il loro effetto di prolungare la vita non si è potuto manifestare nel modo più efficace.
Ristow non ha alcun dubbio che lo stesso meccanismo si verifica anche negli esseri umani. “Abbiamo analizzato soli i geni che si sono conservati nel corso dell’ evoluzione e quindi esistono in tutti gli organismi, compresi gli esseri umani”, aggiunge il ricercatore.
Nel presente studio, gli scienziati hanno volutamente scelto di non studiare l’impatto di questi geni sugli esseri umani, ma uno studio di follow-up è già in fase di progettazione.
Gli aminoacidi a catena ramificata sono già in uso per il trattamento dei danni al fegato e sono anche utilizzati nelle diete degli sportivi. “Tuttavia, il punto non è
aumentare la durata della vita, ma rimanere in buona salute più a lungo”, dice Ristow.
Lo studio fornirà indicatori importanti su come il processo di invecchiamento potrebbe essere influenzato e come le malattie collegate all’età, come il diabete o pressione alta, potrebbero essere evitate.
Fonte: http://medicalxpress.com/news/2015-12-genes-longer-healthier-life.html
