Un nuovo studio condotto da ricercatori della University of California, Berkeley, rappresenta un importante passo avanti nella comprensione dei meccanismi molecolari alla base dell’invecchiamento, fornendo una nuova speranza per lo sviluppo di trattamenti mirati per le malattie degenerative legate all’età.
I ricercatori sono stati in grado di spostare indietro l’orologio molecolare infondendo le cellule staminali del sangue di topi vecchi, con un gene della longevità e potenziale rigenerativo. I risultati sono stati pubblicati online il 31 gennaio sulla rivista Rapporti cellula.
I biologi hanno trovato che SIRT3, una proteina della classe di proteine note come sirtuine, svolge un ruolo importante nel contribuire all’invecchiamento delle cellule staminali del sangue di fronte allo stress. Quando hanno infuso le cellule staminali del sangue di topi vecchi con SIRT3, il trattamento ha potenziato la formazione di nuove cellule del sangue a testimonianza di una inversione di declino relativo all’età, della funzione delle cellule staminali vecchie.
“Sappiamo già che sirtuine regolano l’invecchiamento, ma il nostro studio è in realtà il primo che dimostra come sirtuine è in grado di invertire l’invecchiamento associato a degenerazione “, ha detto il ricercatore principale Danica Chen, UC Berkeley, assistente professore di scienza della nutrizione e tossicologia. “Questo apre la porta a potenziali trattamenti per le malattie degenerative legate all’età.”
Chen ha osservato che negli ultimi 10 o 20 anni, ci sono stati progressi nella comprensione dell’invecchiamento.
“Una fontana molecolare della giovinezza”
“Gli studi hanno già dimostrato che anche una mutazione di un singolo gene può portare alla proroga della durata della vita”, ha detto Chen. “La questione è se siamo in grado di comprendere il processo abbastanza bene in modo che si possa effettivamente sviluppare una fontana della giovinezza molecolare. Possiamo davvero invertire l’invecchiamento? Questa è una cosa che stiamo sperando di capire e realizzare.”
Chen ha lavorato con David Scadden, direttore del Centro per la medicina rigenerativa presso il Massachusetts General Hospital e co-direttore del Harvard Stem Cell Institute.
Sulle proteine Sirtuine si sono accesi i riflettori in questa ricerca ,considerata l’importanza di questa famiglia di proteine nel processo di invecchiamento che diventa sempre più chiaro. In particolare, SIRT3 si trova nei mitocondri della cellula , un compartimento cellulare che aiuta la crescita, controllo e morte. Studi precedenti hanno dimostrato che il gene SIRT3 viene attivato durante la restrizione calorica che ha dimostrato di prolungare la durata della vita in varie specie.
Per misurare gli effetti dell’invecchiamento, i ricercatori hanno studiato la funzione delle cellule staminali adulte. Le cellule staminali adulte sono responsabili per il mantenimento e la riparazione dei tessuti, una funzione compromessa dall’età. Si sono concentrati su cellule ematopoietiche per la loro capacità di ricostruire completamente il sistema sanguigno, la capacità che sottende il successo di trapianto del midollo osseo.
I ricercatori hanno prima osservato il sangue di topi disabili con il gene SIRT3 . Sorprendentemente, tra i topi giovani, l’assenza di SIRT3 non faceva alcuna differenza. E ‘stato solo quando il tempo è trascorso topi che le cose sono cambiate. Alla veneranda età di due, i topi SIRT3-carente avevano un numero significativamente minore di cellule staminali del sangue e diminuita capacità di rigenerare nuove cellule rispetto ai topi normali della stessa età.
Cosa c’è dietro la differenza di età? Sembra che in cellule giovani, le cellule staminali funzionano bene e hanno livelli relativamente bassi di stress ossidativo, che è determinato dal peso del corpo e che risulta dai sottoprodotti nocivi del metabolismo.In questa fase giovanile del corpo, normali difese antiossidanti possono facilmente affrontare i livelli di stress, quindi le differenze di SIRT3 sono meno importanti.
“Quando si invecchia, il nostro sistema non funziona bene e ci sia generano più stress ossidativo o non è possibile rimuoverlo e, in modo i livelli di costruire”, ha detto Chen. “In questa condizione, il nostro normale anti-ossidativa sistema non riesce a prendersi cura di noi, in modo che quando abbiamo bisogno SIRT3 a calci in per aumentare il sistema anti-ossidante. Tuttavia, i livelli di SIRT3 anche cadere con l’età, per cui nel corso del tempo, il sistema viene sopraffatto. “
Topi vecchi, sangue nuovo
Per verificare gli effetti dell’ aumento dei livelli di SIRT3, i ricercatori hanno aumentato i livelli di SIRT3 nelle cellule staminali del sangue di topi anziani. Questo esperimento ha ringiovanito le età cellule staminali del sangue ed ha portato alla produzione di cellule del sangue migliori.
Resta da vedere se la sovraespressione di SIRT3 può effettivamente prolungare la vita, ma Chen ha sottolineato che i estendere la durata della vita non è l’unico obiettivo di questa ricerca. “Uno degli obiettivi principali nel campo dell’invecchiamento è quello di utilizzare la conoscenza della regolazione genetica per il trattamento di malattie legate all’età”, ha detto.
Il co-autore Katharine Brown, che ha condotto la ricerca nel laboratorio di Chen, ha dichiarato che SIRT3 ha un certo potenziale in questo senso.
“Altri ricercatori hanno dimostrato che SIRT3 agisce come soppressore del tumore”, ha detto Brown. “Questo è promettente perché, idealmente, si avrebbe una terapia di ringiovanimento che può aumentare l’espressione di una proteina senza aumentare il rischio di malattie come il cancro.”
Fonte: SIRT3 Inverte-Aging Associated degenerazione . Rapporti Cellulari , 2013, DOI:10.1016/j.celrep.2013.01 0,005
