Quasi un secolo fa, gli scienziati hanno scoperto che la restrizione calorica aumenta drasticamente la durata della vita in alcune specie animali. Nonostante numerosi studi, tuttavia, i ricercatori non sono stati in grado di spiegare precisamente perché.
Ora, i ricercatori della School of Medicine di Lewis Katz presso la Temple University (LKSOM) hanno svelato questo mistero. Nel nuovo lavoro pubblicato online il 14 settembre n Nature Communications, i ricercatori sono i primi a dimostrare che la velocità con cui l’epigenoma cambia con l’età è associata alla durata della vita tra le specie e che la restrizione calorica rallenta questo processo di cambiamento, potenzialmente spiegando i suoi effetti sulla longevità.
“Il nostro studio dimostra che la deriva epigenetica, caratterizzata da guadagni e perdite nella metilazione del DNA nel genoma nel tempo, si verifica più rapidamente nei topi che nelle scimmie e più rapidamente nelle scimmie che negli esseri umani”, spiega Jean-Pierre Issa, Direttore dell’Istituto Fels per la Ricerca sul Cancro a LKSOM e ricercatore senior del nuovo studio.
( Vedi anche: La longevità e la salute umana possono essere collegate ad un enzima).
I risultati della ricerca aiutano a spiegare perché i topi vivono in media circa due/ tre anni, le scimmie rhesus circa 25 anni e gli uomini 70 o 80 anni.
” Per tutta la vita, la metilazione aumenta in alcune aree del genoma e diminuisce in altre”, dice il Dr. Issa. ” Precedenti studi hanno dimostrato che questi cambiamenti si verificano con l’età, ma se sono correlati alla durata della vita, non è noto”.
Il team del Dr. Issa ha fatto la sua scoperta dopo aver esaminato i modelli di metilazione del DNA, nel sangue raccolto da individui di età diversa per ognuna delle tre specie – topo, scimmia e uomo. Le variazioni legate all’età nella metilazione del DNA sono state analizzate mediante una tecnologia di sequenziamento profondo, che ha rivelato modelli distinti, con guadagni in metilazione nei soggetti anziani che si verificano in siti genomici non metilati nei giovani individui e viceversa.
Nelle analisi successive sono state osservate perdite di espressione genica nelle regioni che erano sempre più metilate con l’età, mentre le regioni meno metilate hanno mostrato un aumento dell’espressione genica. L’indagine di un sottoinsieme di geni colpiti da cambiamenti legati all’età nella metilazione ha rivelato una relazione inversa tra la deriva della metilazione e la longevità. In altre parole, maggiore è la quantità di cambiamento epigenetico e più rapidamente il cambiamento si è verificato, tanto più breve è la durata della vita della specie.
“La nostra prossima domanda è se la deriva epigenetica potrebbe essere alterata per aumentare la durata della vita”, dice il Dr. Issa. Uno dei fattori più forti che aumenta la durata della vita negli animali è la restrizione calorica, in cui le calorie nella dieta sono ridotte pur mantenendo l’assunzione di sostanze nutritive essenziali. Per esaminare i suoi effetti, i ricercatori hanno ridotto l’ apporto calorico del 40 per cento in topi giovani e del 30 per cento nelle scimmie di mezza età. In entrambe le specie sono state osservate riduzioni significative della deriva epigenetica, in modo tale che i cambiamenti legati all’età nella metilazione in animali anziani alimentati con diete a calorie ridotte, sono stati comparabili a quelli di giovani animali.
Con i risultati più recenti, il Dr. Issa ed i suoi colleghi sono in grado di proporre un nuovo meccanismo – il rallentamento della deriva epigenetica – per spiegare come la restrizione calorica prolunga la vita negli animali. “Gli effetti della restrizione calorica sulla durata della vita sono noti da decenni, ma grazie alle moderne tecniche, siamo in grado di mostrare per la prima volta un notevole rallentamento della deriva epigenetica con aumento della durata della vita “, afferma il ricercatore.
I risultati di questo studio hanno importanti implicazioni sulla ricerca sulla salute. Recenti studi hanno suggerito che maggiore è la deriva epigenetica, maggiore il rischio di malattie legate all’età, tra cui il cancro. “Il nostro laboratorio è stato il primo a proporre l’idea di modificare la deriva epigenetica come un modo per modificare il rischio delle malattie”, afferma il Dr. Issa. ” Ma perché la deriva epigenetica si verifica più velocemente in alcune persone e più lentamente in altre, è ancora poco chiaro”.
La squadra del Dr. Issa spera di identificare presto ulteriori fattori che influenzano la deriva della metilazione. Tali fattori potrebbero essere alterati per ridurre la deriva, con grandi conseguenze sulla prevenzione delle malattie legate all’età.
Fonte: EurekAlert
