Si può rallentare il processo di invecchiamento solo con antibiotici.
Perché all’interno di una popolazione omogenea della stessa specie, alcuni individui vivono tre volte più a lungo degli altri? Questa domanda ha sconcertato gli scienziati per secoli.
Ora, i ricercatori EPFL, guidati da Johan Auwerx , in un rapporto pubblicato sulla rivista Nature, spiegano come un meccanismo nei topi ha un ruolo determinante nella longevità. E vanno un passo oltre: interrompendo questo meccanismo utilizzando semplici antibiotici in una popolazione di nematodi, o vermi cilindrici, si può moltiplicare la durata della vita di un fattore di 1,6.
Mitocondri: cronometristi biologici
Il processo identificato dagli scienziati EPFL si svolge all’interno di organelli nei mitocondri, conosciuti come le centrali elettriche cellulari perché trasformano i nutrienti in proteine tra cui l’adenosina trifosfato (ATP), utilizzata dai muscoli come energia.
Ma non è tutto quello che fanno. Diversi studi hanno dimostrato che i mitocondri sono coinvolti anche nell’invecchiamento. La nuova ricerca EPFL, fatto in collaborazione con i partner dei Paesi Bassi e degli Stati Uniti, individua i geni coinvolti e le misure esatte delle conseguenze per la longevità, quando la quantità di proteine che codificano è varia: meno proteine, vita più lunga.
Variazioni naturali nei topi
Topi di laboratorio nella popolazione di riferimento BXD genere vivono 365-900 giorni. Questa popolazione, che riflette le variazioni genetiche che si verificano naturalmente all’interno di una specie, è utilizzata da molti ricercatori in un approccio noto come “genetica del mondo reale.” Il vantaggio di lavorare con questa popolazione in particolare, è che il loro genoma è quasi completamente decodificato.
Il team guidato dal professor Auwerx, responsabile del Laboratorio di EPFL di fisiologia integrativa e sistemica, ha analizzato genomi di topi in funzione della longevità e ha trovato un gruppo di tre geni situati sul cromosoma numero due che, fino a questo punto, non era stato sospettato di giocare alcun ruolo nella maturazione. Ma i numeri non mentono: una riduzione del 50 per cento in espressione di questi geni – e quindi una riduzione delle proteine che codificano – aumenta la durata della vita di un topo di circa 250 giorni.
Estendere la vita nei vermi
Successivamente, il team ha riprodotto le variazioni delle proteine in una specie di nematode, Caenorhabidtis elegans . “Riducendo la produzione di queste proteine durante la fase di crescita dei vermi ‘, abbiamo aumentato significativamente la loro longevità”, spiega Auwerx.
La vita media di un verme manipolato in questo modo è passata da 19 a più di 30 giorni, con un aumento del 60 per cento. Gli scienziati hanno poi condotto test per isolare la proprietà comuni e stabilito che la presenza di proteine ribosomali mitocondriali (MRP) è inversamente proporzionale alla longevità.
Prolungamento della vita
I ricercatori hanno concluso che la mancanza di MRP in alcuni momenti chiave dello sviluppo ha creato una reazione di stress specifico conosciuto come “risposta spiegata della proteina” all’interno dei mitocondri. “La forza di questa risposta è risultata essere direttamente proporzionale alla durata della vita”, dice Auwerx. “
C’è di più ossia che l’effetto può essere indotto senza manipolare geneticamente i vermi. “L’esposizione a certi farmaci prontamente disponibili, inibisce la funzione dei ribosomi e quindi provoca la reazione desiderata”, dice Auwerx. In altre parole, i mitocondri sono sensibili a certi antibiotici che possono essere utilizzati per prolungare la vita.
Giovani stanchi, vigorosi anziani
Attraverso l’utilizzo di un programma di software modificato dai colleghi della Scuola di Informatica e Scienze della Comunicazione della EPFL, Mouchiroud è stato in grado di seguire, valutare e qualificare i movimenti di molti vermi durante tutta la loro vita e ha osservato che coloro che erano stati sottoposti a trattamento farmacologico, hanno avuto resistenza ed energia superiore . “Inoltre, i loro muscoli erano più in forma”, racconta il ricercatore.
Tuttavia, gli individui a cui sono stati dati gli antibiotici nei primi anni di vita – per esempio nella fase larvale – hanno presentato anche alcune caratteristiche meno favorevoli. Il loro sviluppo è stato leggermente più lento e avevano meno energia a circa tre giorni di età, fin dall’inizio dello sviluppo adulto. “Questo ci ha ricordato vagamente il simil-stato che si ha dopo la somministrazione di un vaccino”, spiega Monchiroud. “Ma la reazione di stress nei mitocondri, e quindi il potenziale aumento della longevità è rimasto dopo la fase di trattamento.”
Tutte le indicazioni sono che i meccanismi osservati e collaudati nei vermi dovrebbero essere simili a quelli nei topi, e quindi forse anche in altri mammiferi. Ulteriori studi sono necessari, ovviamente, per confermare che l’invecchiamento ed i suoi effetti deleteri potrebbero essere rallentati nei mammiferi, usando antibiotici in momenti precisi in fase di sviluppo.
“Questa ricerca ci dà speranza, non solo di aumentare la longevità, ma anche dell’ allungamento del periodo di vitalità adulta con semplici farmaci, come gli antibiotici”, conclude Auwerx.
Fonte Natura 2013; 497 (7450): 451 DOI: 10,1038 / nature12188
