Gene anti-invecchiamento ringiovanisce il cuore di 10 anni

Un gene anti-invecchiamento, una variante del gene BPIFB4, scoperto in una popolazione di centenari ha dimostrato di riavvolgere l’età biologica del cuore di 10 anni. La svolta, pubblicata su Cardiovascular Research e condotta da scienziati dell’Università di Bristol e del gruppo MultiMedica in Italia, offre un potenziale obiettivo per i pazienti con insufficienza cardiaca.

Associati a una longevità eccezionale, i portatori di geni mutanti sani, come quelli che vivono nelle zone blu del pianeta, spesso vivono fino a 100 anni o più e rimangono in buona salute.

Il nome “Blue Zones” viene dal colore blu con cui Gianni Pes e Michel Poulain cerchiavano sulla mappa le aree con la più alta longevità. Nel loro studio pubblicato agli inizi del 2000 identificavano nella provincia di Nuoro, in Sardegna, l’area col più alto numero di centenari al mondo. In seguito, Dan Buettner ha individuato cinque “zone blu” che sono: l’isola di Okinawa in Giappone, alcune aree della Sardegna, Nicoya in Costa Rica, l’isola di Icaria in Grecia e la comunità di avventisti di Loma Linda in California.

Gli individui che vivono in queste zone sono anche meno inclini a complicanze cardiovascolari. Gli scienziati ritengono che la variante del gene BPIFB4 aiuti a mantenere i loro cuori giovani proteggendoli dalle malattie legate all’invecchiamento, come l’insufficienza cardiaca.

In questo nuovo studio, i ricercatori dimostrano che uno di questi geni mutanti sani, dimostrato in precedenza particolarmente frequente nei centenari, può proteggere le cellule raccolte da pazienti con insufficienza cardiaca che necessitano di trapianto cardiaco.

Il team di Bristol, guidato dal Professor Paolo Madeddu, ha scoperto che una singola somministrazione del gene mutante anti-invecchiamento ha arrestato il decadimento della funzione cardiaca nei topi di mezza età. Ancor più sorprendentemente, quando somministrato a topi anziani, i cui cuori mostrano le stesse alterazioni osservate nei pazienti anziani, il gene ha riavvolto l’età dell’orologio biologico del cuore dell’equivalente umano di oltre dieci anni.

Il Professor Madeddu, Professore di medicina cardiovascolare sperimentale presso il Bristol Heart Institute dell’Università di Bristol e uno degli autori dello studio, spiega: “La funzione del cuore e dei vasi sanguigni è messa a rischio con l’avanzare dell’età. Il verificarsi di questri eventi dannosi per il cuore è diverso tra le persone: il fumo, l’alcol e la vita sedentaria accelerano l’orologio dell’invecchiamento, mentre una sana alimentazione e l’esercizio fisico ritardano l’orologio dell’invecchiamento del cuore. Inoltre, avere buoni geni ereditati dai genitori può aiutare a rimanere giovani e sani. I geni sono sequenze di lettere che codificano le proteine. Per caso, alcune di queste lettere possono mutare. La maggior parte di queste mutazioni sono insignificanti; in alcuni casi, tuttavia, la mutazione può peggiorare o migliorare la funzione del gene, come per il gene anti-invecchiamento mutante che abbiamo studiato qui su cellule umane e topi più anziani“.

Lo studio triennale è stato condotto anche in provetta con cellule cardiache umane in Italia. I ricercatori del Gruppo MultiMedica di Milano guidati dal Professor Annibale Puca, hanno somministrato il gene a cellule cardiache di pazienti anziani con gravi problemi cardiaci, compreso il trapianto, e poi ne hanno confrontato la funzione con quella di individui sani.

Vedi anche:Invecchiamento: perché i centenari presentano costantemente un’età epigenetica più giovane della loro età cronologica

Monica Cattaneo, ricercatrice del Gruppo MultiMedica di Milano, Italia e prima autrice del lavoro, ha dichiarato: “Le cellule dei pazienti anziani, in particolare quelle che supportano la costruzione di nuovi vasi sanguigni, chiamate ‘periciti’, sono state trovate per essere meno performanti e più invecchiati. Aggiungendo in provetta il gene/proteina della longevità, abbiamo osservato un processo di ringiovanimento cardiaco: le cellule cardiache di pazienti anziani con scompenso cardiaco hanno ripreso a funzionare correttamente, dimostrandosi più efficienti nella costruzione di nuovi vasi sanguigni“.

I centenari trasmettono i loro geni sani alla loro prole. Lo studio dimostra per la prima volta che un gene sano trovato nei centenari potrebbe essere trasferito a persone non imparentate per proteggere i loro cuori. Altre mutazioni potrebbero essere trovate in futuro con un potenziale curativo simile o addirittura superiore a quello indagato da questa ricerca. Il Professor Madeddu e il Professor Annibale Puca del Gruppo MultiMedica ritengono che questo studio possa alimentare una nuova ondata di trattamenti ispirati alla genetica dei centenari.

Il Professor Madeddu ha aggiunto: “I nostri risultati confermano che il gene mutante sano può invertire il declino delle prestazioni cardiache nelle persone anziane. Ora siamo interessati a determinare se anche la somministrazione della proteina invece del gene può funzionare. La terapia genica è ampiamente utilizzata per trattare le malattie da geni cattivi Tuttavia, un trattamento basato su una proteina è più sicuro e più praticabile della terapia genica. Abbiamo ricevuto finanziamenti dal Medical Research Council per testare una sana terapia genica nella Progeria. Questa malattia genetica, nota anche come sindrome di Hutchinson-Gilford, causa danni precoci all’invecchiamento del cuore e dei vasi sanguigni dei bambini. Siamo stati anche finanziati dal British Heart Foundation e Diabetes UK per testare la proteina rispettivamente nei topi anziani e nei topi diabetici“.

Spiegano gli autori:

“Il cuore che invecchia naturalmente incorre in un progressivo declino della funzione e della perfusione che i trattamenti disponibili non possono arrestare. Tuttavia, alcuni individui eccezionali mantengono una buona salute fino all’ultimo stadio della loro vita a causa della favorevole interazione gene-ambiente. Abbiamo precedentemente dimostrato che i portatori di una variante associata alla longevità (LAV) del gene BPIFB4 godono di periodi di salute prolungati e minori complicazioni cardiovascolari. Inoltre, l’integrazione di LAV-BPIFB4 tramite un vettore virale adeno-associato migliora le prestazioni cardiovascolari nei modelli di ischemia degli arti, aterosclerosi e diabete. In questo studio ci siamo chiesti se il gene LAV-BPIFB4 potesse affrontare l’esigenza terapeutica insoddisfatta di ritardare l’invecchiamento spontaneo del cuore. Studi immunoistologici hanno mostrato una notevole riduzione della copertura vascolare da parte dei periciti nei cuori indeboliti espiantati da pazienti anziani. Questo difetto è stato attenuato nei pazienti portatori del genotipo omozigote LAV-BPIFB4. Inoltre, i periciti isolati dai cuori più anziani hanno mostrato bassi livelli di BPIFB4, ridotta attività pro-angiogenica e perdita di biogenesi ribosomiale. L’integrazione di LAV-BPIFB4 ha ripristinato la funzione del pericito e le interazioni delle cellule endoteliali del pericito attraverso un meccanismo che coinvolge la nucleolina della proteina nucleolare. Al contrario, il silenziamento di BPIFB4 nei periciti normali ha mimato i periciti con insufficienza cardiaca. Infine la terapia genica con LAV-BPIFB4ha prevenuto il deterioramento cardiaco nei topi di mezza età e ha salvato la funzione cardiaca e la perfusione miocardica nei topi più anziani migliorando la densità della microvascolarizzazione e la copertura dei periciti”.

Annibale Puca, Responsabile del laboratorio dell’IRCCS MultiMedica e Professore dell’Università di Salerno, ha aggiunto: “La terapia genica con il gene anti-invecchiamento sano in modelli murini di malattia ha già dimostrato di prevenire l’insorgenza di aterosclerosi, invecchiamento vascolare e complicanze diabetiche e per ringiovanire il sistema immunitario. Abbiamo una nuova conferma e un ampliamento del potenziale terapeutico del gene/proteina. Speriamo di testarne presto l’efficacia in studi clinici su pazienti con insufficienza cardiaca”.

Conclusioni

Fonte:Cardiovascular Research