Immagine, Credit: CC0 Public Domain.
L’invecchiamento colpisce ogni organismo vivente, ma i processi molecolari che contribuiscono all’invecchiamento rimangono oggetto di dibattito. Un tema comune nell’invecchiamento è l’infiammazione che può essere amplificata da una classe di elementi genetici.
Il genoma umano è disseminato di elementi genetici egoistici – elementi ripetitivi che non sembrano beneficiare i loro ospiti, ma cercano solo di propagarsi inserendo nuove copie nei loro genomi ospiti. Una classe di elementi genetici egoistici chiamati retrotrasposoni LINE1 sono gli elementi genetici egoistici retrotrasposti più prevalenti trovati negli esseri umani; circa il 20 percento dei genomi sia umani che dei topi sono composti da LINE1.
I ricercatori sospettano da tempo che LINE1 contribuisca al cancro e all’instabilità genomica. Tuttavia, il danno inflitto da questi parassiti genomici arriva molto più lontano di quanto i ricercatori abbiano inizialmente pensato. In un articolo pubblicato sulla rivista Cell Metabolism, i ricercatori dell’Università di Rochester, tra cui Vera Gorbunova, Doris Johns Cherry e Andrei Seluanov, ProfessorI di biologia, mostrano che i retrotrasposoni LINE1 diventano più attivi con l’età e possono causare malattie correlate scatenando l’infiammazione. Comprendendo gli impatti dei retrotrasposoni, i ricercatori possono riconoscere meglio i processi attraverso i quali le cellule invecchiano e come combattere gli effetti deleteri dell’invecchiamento.
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Le cellule umane hanno sviluppato meccanismi molecolari multipli, come il silenziamento genico, per tenere a bada gli elementi genetici come LINE1. Tuttavia, questi meccanismi diventano meno efficienti durante il processo di invecchiamento, consentendo la riattivazione degli elementi LINE1.
“Quando LINE1s diventano attivi, alcune delle loro copie fuoriescono dal nucleo cellulare nel citoplasma”, dice Gorbunova. “Qualsiasi DNA nel citoplasma è un segnale di allarme, in quanto ricorda che i virus stanno invadendo la cellula”. I “guardiani” citoplasmatici – tipi di sensori del DNA – in genere riconoscono gli invasori e innescano le risposte immunitarie come l’infiammazione. Questo processo, che normalmente funziona per proteggere gli esseri umani da virus e DNA estraneo, riconosce le copie LINE1 trapelate nelle vecchie cellule e innesca un “falso allarme” sotto forma di infiammazione correlata all’età.
I ricercatori hanno scoperto che possono ridurre LINE1 utilizzando farmaci che inibiscono la trascrittasi inversa, un enzima che catalizza la formazione del DNA di LINE 1. Questi farmaci sono stati originariamente sviluppati per combattere la trascrittasi inversa nei pazienti HIV.
“L’uso di questi farmaci per ridurre LINE1 migliora la salute nei topi e riduce l’infiammazione, oltre a migliorare la durata della vita “, dice Seluanov. “L’infiammazione sterile innescata dagli elementi LINE1 è un nuovo meccanismo di invecchiamento e ora possiamo sviluppare strategie rivolte ai LINE1 e ai percorsi che portano all’infiammazione”.
Con queste nuove intuizioni su LINE1 e i suoi effetti sull’infiammazione, i ricercatori sperano di sviluppare interventi volti a inibire LINE1s. “Questi interventi possono servire come nuove forme di terapia per le malattie legate all’invecchiamento e alimentate dall’infiammazione, come la neurodegenerazione, il cancro, il diabete e le malattie autoimmuni”.
Fonte, Cell Metabolism
