Ogni cellula e ogni organismo invecchia prima o poi. Ma perché è così? Gli scienziati del German Cancer Research Center di Heidelberg hanno scoperto per la prima volta una proteina che rappresenta un punto di svolta centrale nel processo di invecchiamento. Questa proteina, che controlla la durata della vita dalla mosca all’essere umano, apre nuove possibilità per lo sviluppo di terapie contro le malattie legate all’età.
Lo stress ossidativo causa l’invecchiamento delle cellule e di interi organismi. Se le specie reattive dell’ossigeno si accumulano, causano danni al DNA così come cambiamenti nelle molecole proteiche e nei lipidi nella cellula. Alla fine la cellula perde la sua funzionalità e muore. Nel tempo, il tessuto soffre e il corpo invecchia. “La teoria dello stress ossidativo o l’accumulo di specie reattive dell’ossigeno come causa dell’invecchiamento, esiste dagli anni ’50”, afferma Peter Krammer del Centro tedesco per la ricerca sul cancro (DKFZ). “Finora, tuttavia, i dettagli di questo processo non erano chiari”.
( Vedi anche: Gli scienziati cercano di svelare i segreti dell’ invecchiamento cellulare).
In effetti, le specie reattive dell’ossigeno non si limitano a danneggiare il corpo. Ad esempio, sono essenziali affinché le cellule T del sistema immunitario diventino attive. I ricercatori DKFZ guidati da Krammer e Karsten Gülow hanno ora scoperto il regolatore chiave dello spostamento da quantità vitali a quantità nocive di molecole reattive dell’ossigeno e di conseguenza, responsabile dell’ accelerazione del processo di invecchiamento: una molecola proteica chiamata TXNIP (proteina interagente con tioredossina).
Un modo in cui il corpo dispone di specie reattive dell’ossigeno è la loro conversione dall’enzima tioredossina-1 (TRX-1). Il TRX-1 ha dimostrato di svolgere un ruolo nella protezione del DNA dallo stress ossidativo e nel rallentamento dei processi di invecchiamento. Il suo antagonista TXNIP inibisce la tioredossina-1 e quindi assicura che le molecole di ossigeno reattive vengano mantenute.
I ricercatori, guidati da Krammer e Gülow, volevano sapere se nel corpo si forma più TXNIP con l’aumentare dell’età, minando così il meccanismo protettivo contro lo stress ossidativo. A tal fine, hanno prima confrontato le cellule T di un gruppo di volontari di oltre 55 anni con le cellule T dei donatori di sangue più giovani, che avevano tra i 20 ed i 25 anni. In effetti, si è scoperto che le cellule dei soggetti più anziani producono molto più TXNIP. Gli scienziati del DKFZ hanno anche osservato risultati simili in altri tipi di cellule e tessuti umani.
I ricercatori hanno scoperto che più TXNIP è prodott anche dalla Drosophila con l’aumentare dell’età. Al fine di testare se TXNIP è effettivamente responsabile dell’ invecchiamento, i ricercatori hanno allevato mosche che producono molto più TXNIP rispetto alle mosche in cui la sintesi TXNIP è notevolmente ridotta. “Le mosche che producevano più TXNIP vivevano in media molto meno, mentre le mosche con meno TXNIP avevano una vita media più lunga“, riassume Tina Oberacker che era responsabile degli esperimenti sulla Drosophila.
“TRX-1 e il suo avversario TXNIP sono altamente conservati nel corso dell’evoluzione, difficilmente si differenziano tra mosche e umani”, spiega Krammer. Si può quindi presumere che le due proteine svolgano funzioni simili nelle mosche e negli umani. Se più TXNIP viene prodotto con l’aumentare dell’età, questo significa che TRX viene gradualmente disattivato con la sua funzione di protezione. Questo porta a più stress ossidativo che danneggia cellule e tessuti e alla fine li fa morire”.
Krammer è convinto che TXNIP sia un regolatore chiave dell’ invecchiamento. “Gli scienziati hanno scoperto centinaia di geni che sono in qualche modo legati al processo di invecchiamento”, afferma il ricercatore DKFZ riassumendo i risultati. “Ma è sufficiente spegnere TXNIP per ritardare l’invecchiamento, allo stesso modo, l’invecchiamento può essere accelerato se le cellule producono TXNIP“. E questo rende TXNIP un candidato interessante per intervenire sul processo di invecchiamento in futuro”.
Fonte: FBS Letters
