(Infiammazione-Immagine Credit Public Domain).
L’infiammazione lieve e persistente nei tessuti è considerata uno dei segni distintivi biologici del processo di invecchiamento negli esseri umani e allo stesso tempo è un fattore di rischio per malattie come l’Alzheimer o il cancro.
Il Prof. Francesco Neri e il Dr. Mahdi Rasa del Leibniz Institute on Aging—Fritz Lipmann Institute (FLI) di Jena sono riusciti per la prima volta a descrivere a livello molecolare, la rete regolatoria che guida la risposta infiammatoria generale multiorgano. Inoltre, sono stati in grado di dimostrare che la restrizione alimentare può influenzare questo circuito regolatorio, inibendo così l’infiammazione.
L’infiammazione è una risposta immunitaria dell’organismo che è, di per sé, utile: il nostro sistema immunitario la usa per combattere gli agenti patogeni o per rimuovere le cellule danneggiate dai tessuti. Una volta che le cellule immunitarie hanno fatto il loro lavoro, l’infiammazione scompare: l’infezione è finita, la ferita è guarita. A differenza di tali infiammazioni acute, l’infiammazione cronica legata all’età non è locale. Il sistema immunitario innato aumenta la sua attività in generale, provocando un’infiammazione cronica di basso grado.
L’infiammazione danneggia la salute
Questa infiammazione sottostante ha conseguenze per la salute. “Se si dispone di un’attivazione costante delle cellule immunitarie, ciò può portare al loro esaurimento, che a sua volta porta a problemi quando si ha un’infezione. Le cellule immunitarie potrebbero non rispondere più correttamente. L‘infiammazione è anche correlata allo sviluppo del cancro, perché nel tessuto infiammato assistiamo a un aumento della proliferazione cellulare”, spiega il Prof. Francesco Neri, che fino alla fine del 2021 ha guidato il gruppo di ricerca “Epigenetics of Aging” presso il Leibniz Institute on Aging—Fritz Lipmann Institute (FLI) di Jena. Il biologo ora è ricercatore presso l’Università di Torino.
Come interagiscono invecchiamento, infiammazione e dieta?
Insieme al Dr. Mahdi Rasa e ad altri colleghi della FLI, il Prof. Neri ha condotto uno studio sui topi per studiare come l’infiammazione cronica che accompagna l’invecchiamento è regolata e mantenuta dai geni e se la restrizione alimentare può influenzare questa rete di regolazione e inibire l’infiammazione. In effetti, gli studi degli ultimi due decenni hanno dimostrato che vari animali, dalle mosche ai vermi, dai roditori alle scimmie, vivono più a lungo se alimentati con una dieta che riduce l’apporto calorico.
Ad esempio, quando i topi venivano nutriti con il 30% di cibo in meno, erano più in forma, più attivi e vivevano da tre a quattro mesi in più, l’equivalente di un aumento del 10%-15% della durata della vita. Il miglioramento della salute è stato osservato anche negli esseri umani che seguono diete ipocaloriche. È anche noto che le risposte infiammatorie possono essere ridotte da questo approccio dietetico. Tuttavia, i modi in cui l’infiammazione, l’invecchiamento e le restrizioni dietetiche sono regolati in dettaglio a livello molecolare, così come il modo in cui si relazionano tra loro, non sono ancora stati compresi.
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Ciclo di feedback dell’infiammazione
Per il loro studio attuale, che è stato recentemente pubblicato sulla rivista Cell Reports, i ricercatori FLI hanno prima confrontato topi di quattro mesi con topi più vecchi (22 mesi). Contrariamente agli studi precedenti, l’attività dei geni è stata misurata non solo in un organo, ma in più tessuti in parallelo: sangue, cervello, cuore, reni, fegato, polmone, muscoli e pelle.
“La priorità era studiare le vie che erano interessate in tutti i tessuti per comprendere l’infiammazione a livello sistemico”, spiega Neri. “Quello che abbiamo scoperto è che lo stadio infiammatorio nei topi più anziani era caratterizzato dalla sovraregolazione di un insieme specifico di geni che codifica per i recettori del sistema immunitario innato. Questa sovraregolazione porta all’attivazione di una serie di geni che regolano l’interferone. E porta questi geni quindi, ad attivare altri geni che producono citochine infiammatorie, oltre ad attivare Stat1, che è un fattore di trascrizione principale per la regolazione dei geni associati all’infiammazione. L’intero processo è come un circuito di feedback positivo che mantiene attivo lo stato infiammatorio”. Ma questo ciclo può essere interrotto da un ridotto apporto calorico?
Per rispondere a questa domanda, Neri e Rasa hanno studiato l’attività genica negli organi di altri due gruppi di roditori: topi a cui è stato somministrato il 30% in meno di cibo per quasi tutta la loro vita (da 4 a 22 mesi) e topi che sono stati tenuti sotto questi condizioni per soli due mesi alla fine della loro vita. Che le restrizioni caloriche fossero a breve o a lungo termine, nel complesso la dieta ha avuto un effetto positivo su tutti gli organi studiati, ad eccezione del cuore.
La rete regolatoria sistemica è punto di partenza per gli interventi
Con il loro lavoro, i due ricercatori forniscono anche punti di partenza per future terapie farmacologiche per l’ infiammazione cronica legata all’invecchiamento. “All’interno di questa rete di regolamentazione che descriviamo, una componente importante e ben studiata è, ad esempio, TLR4, un gene che codifica per un recettore del sistema immunitario innato”, spiega il Dottor Rasa, che ha eseguito le analisi genetiche come parte del suo Ph .D. tesi. “Il recettore agisce come un segnale SOS di cui non abbiamo bisogno quando non ci sono agenti patogeni da combattere. Se potessimo sottoregolare il TLR4, saremmo in grado di ridurre la risposta infiammatoria cronica nell’invecchiamento”.
Un’altra possibilità di intervento molto discussa è la somministrazione di integratori alimentari come vitamine o probiotici con l’obiettivo di influenzare la composizione dei microrganismi nell’intestino. “Sembra che la restrizione alimentare modifichi il microbioma, il che porta a una riduzione dell’infiammazione. Se è possibile modificare la flora intestinale del microbioma attraverso integratori alimentari, si potrebbero ottenere gli stessi effetti benefici senza la necessità di una dieta ristretta”, sostiene Neri.
Fonte:Cell Reports
