Immagine: Sirt4 (in verde) nei mitocondri (in rosso) delle cellule, con l’immagine sovrapposta a destra (si sovrappongono in giallo). Credit: Jason Wood
Un nuovo studio sui meccanismi dell’invecchiamento e della longevità rileva che i moscerini della frutta in cui la produzione della proteina Sirt4 – che si trova anche negli esseri umani – è stata inibita, hanno una vita di breve durata, mentre i moscerini modificati per produrre maggiori quantità di Sirt4 sono longevi.
I risultati dello studio suggeriscono che l’aumento dell’attività di Sirt4 può un target importante per il trattamento del declino metabolico correlato all’età e di disturbi come il diabete e l’obesità e per promuovere una vita sana.
Lo studio appare negli Atti della National Academy of Sciences.
“Abbiamo dimostato che Sirt4 è responsabile della regolazione sia della durata della vita che del metabolismo in un organismo e specificamente che coordina la risposta metabolica al digiuno“, ha detto l’autore principale dello studio Jason Wood, ricercatore nel Dipartimento di Biologia Molecolare, Biologia Cellulare e Biochimica della Brown University. “Dimostriamo anche che la sovraespessione del gene Sirt4 può prolungare la durata della vita”.
I tratti genetici dei moscerini della frutta li rendono modelli viventi per esplorare condizioni comportamentali, di sviluppo, genetiche e metaboliche e malattie dell’uomo.
Nello studio, le mosche modificate per produrre extra quantità di Sirt4 sono vissute il 20% in più, mentre i moscerini privati della capacità di produrre Sirt4 sono vissuti il 20% in meno.
Sirt4 appartiene a una classe di proteine, chiamate sirtuine, note per regolare aspetti della longevità, del metabolismo, della stabilità del genoma, del diabete e della neurodegenerazione. Sirt4 si trova nei mitocondri, che sono strutture cellulari in cui si svolgono la respirazione e la produzione di energia.
Le cellule umane contengono sette diverse sirtuine, tra cui tre sirtuine mitocondriali, Sirt3, Sirt4 e Sirt5. Le cellule del moscerino della frutta contengono solo una sirtuina mitocondriale, Sirt 4. L’espressione crescente o decrescente di Sirt4 nelle mosche viventi ha permesso ai ricercatori di scoprire quale funzione Sirt4 gioca negli insetti – e possibilmente negli umani.
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“Mostriamo per la prima volta che aumentare l’attività di una sirtuina mitocondriale può prolungare la durata della vita“, ha detto Wood. “Nessuna ricerca precedente ha rilevato che l’aumento dell’attività di una sirtuina mitocondriale come Sirt4 prolunga la vita in buona salute di un organismo vivente”.
Lo studio mostra anche che Sirt4 può essere un gene responsabile dell’azione metabolica del digiuno. Una creatura che non ha il gene muore di fame molto più rapidamente del normale in condizioni nutrizionali scadenti.
“Sirt4 è coinvolto nel “cambio carburante” durante il digiuno”, ha affermato Stephen Helfand, Professore di biologia presso la Brown University e autore senior dello studio. “Senza Sirt4, il moscerino non può accedere a molte delle sostanze nutritive e ai grassi immagazzinati, durante il digiuno”.
I ricercatori sanno che il digiuno temporaneo in un organismo vivente è prezioso per ripristinare il suo metabolismo. Tali risultati hanno dato origine a quelle che vengono definite diete “da fame” per migliorare la salute e prolungare la durata della vita.
Ma gli scienziati non sanno come funziona il meccanismo del digiuno nell’invecchiamento. “Probabilmente le sirtuini hanno un ruolo”, dice Helfand. “Vogliamo capire di più sul ruolo delle sirtuine e il loro coinvolgimento nei percorsi di restrizione calorica“.
“I risultati di questo studio servono come punto di partenza per spiegare come funziona Sirt4”, ha aggiunto Wood che ha fatto parte delle ricerche precedenti sull’attivatore delle sirtuine, il resveratrolo, legato al rallentamento dell’invecchiamento e alla lotta contro malattie come il cancro e il diabete. La ricerca suggerisce che il resveratrolo attiva la proteina Sirt1. Ora, i ricercatori vogliono sapere cosa attiva Sirt4.
“Riteniamo che Sirt4 sia un obiettivo attraente per migliorare le malattie del metabolismo e possibilmente estendere la vita”, ha detto Helfand. “Nelle mosche viventi, abbiamo visto che funzionava, ma non siamo sicuri di come”.
“Studi su cellule e tessuti di mammiferi hanno prodotto risultati contrastanti su come le sirtuine mitocondriali influenzano il metabolismo generale nei mammiferi”, ha aggiunto Helfand.
Fonte: Brown University
