Una nuova spiegazione per l’invecchiamento è stata sviluppata da ricercatori che hanno dimostrato che le anomalie genetiche che si sviluppano gradualmente nel corso della vita causano alterazioni sostanziali nel modo in cui il sangue viene generato oltre i 70 anni.
Secondo recenti ricerche, la drastica riduzione della produzione di sangue oltre i 70 anni è probabilmente causata da alterazioni genetiche che si accumulano costantemente nelle cellule staminali del sangue per tutta la vita.
I ricercatori del Wellcome Sanger Institute, del Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute e altri, hanno pubblicato uno studio che offre una nuova teoria dell’invecchiamento sulla rivista Nature.
Il Wellcome Sanger Institute, il Cambridge Stem Cell Institute e collaboratori hanno esaminato la produzione di cellule del sangue dal midollo osseo in 10 persone di età compresa tra i neonati e gli anziani per capire meglio come invecchia il corpo.
A 3.579 cellule staminali del sangue è stato sequenziato l’intero genoma per determinare ogni mutazione somatica presente in ciascuna cellula. Utilizzando queste informazioni, il team è stato in grado di creare “alberi genealogici” delle cellule staminali del sangue di ogni persona, fornendo per la prima volta una prospettiva imparziale delle connessioni tra le cellule del sangue e di come questi legami si sviluppano nel corso della vita di una persona.
Dopo l’età di 70 anni, i ricercatori hanno scoperto che questi “alberi genealogici” hanno subito cambiamenti significativi. Negli adulti di età inferiore ai 65 anni, da 20.000 a 200.000 cellule staminali hanno contribuito in misura pressoché uguale alla creazione di cellule del sangue. Al contrario, la produzione di sangue era estremamente irregolare nelle persone di età superiore ai 70 anni.
In ogni persona anziana indagata, un piccolo numero di cloni di cellule staminali ingrandite, da 10 a 20, ha contribuito fino alla metà della produzione totale di sangue. A causa di una classe non comune di mutazioni somatiche note come “mutazioni del driver“, queste cellule staminali altamente attive sono aumentate gradualmente di numero durante la vita di quella persona.
Questi risultati hanno portato il team a proporre un modello in cui i cambiamenti associati all’età nella produzione di sangue provengono da mutazioni somatiche che fanno sì che le cellule staminali “egoistiche” dominino il midollo osseo negli anziani. Questo modello, con l’introduzione costante di mutazioni driver che causano la crescita di cloni funzionalmente alterati nel corso di decenni, spiega il drammatico e inevitabile passaggio a una ridotta diversità delle popolazioni di cellule del sangue dopo i 70 anni. Quali cloni diventano dominanti varia da persona a persona, e quindi il modello spiega anche la variazione osservata nel rischio di malattia e altre caratteristiche negli anziani. Un secondo studio, anch’esso pubblicato su Nature, esplora come le diverse mutazioni del driver individuale influenzino i tassi di crescita cellulare nel tempo.
La Dr.ssa Emily Mitchell, dottoranda del Dip. di ematologia presso l’Ospedale di Addenbrooke, studente del Wellcome Sanger Institute e ricercatore capo dello studio, ha dichiarato: “I nostri risultati mostrano che la diversità delle cellule staminali del sangue si perde in età avanzata a causa della selezione positiva di cloni a crescita più rapida con mutazioni driver”.
Questi cloni “superano” quelli a crescita più lenta. In molti casi, questa maggiore forma fisica a livello di cellule staminali ha probabilmente un costo: la loro capacità di produrre globuli maturi funzionali è compromessa, spiegando così la perdita di funzionalità nel sistema sanguigno legata all’età osservata.
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La Dott.ssa Elisa Laurenti, Assistant Professor e Wellcome Royal Society Sir Henry Dale Fellow presso il Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute presso l’ Università di Cambridge e ricercatrice senior congiunta di questo studio, ha dichiarato: “Fattori come infiammazione cronica, fumo, infezione e la chemioterapia causano una crescita precoce di cloni con mutazioni cancerogene. Prevediamo che questi fattori portino avanti anche il declino della diversità delle cellule staminali del sangue associata all’invecchiamento. È possibile che ci siano anche fattori che potrebbero rallentare questo processo. Ora abbiamo l’entusiasmante compito di capire come queste mutazioni scoperte di recente influenzino la funzione del sangue negli anziani, così possiamo imparare come ridurre al minimo il rischio di malattie e promuovere un invecchiamento sano”.
Il Dott. Peter Campbell, capo del programma Cancer, Aging and Somatic Mutation presso il Wellcome Sanger Institute, e ricercatore senior dello studio, ha dichiarato: “Abbiamo dimostrato, per la prima volta, come il costante accumulo di mutazioni nel corso della vita porti a una catastrofe e all’inevitabile cambiamento nelle popolazioni di cellule del sangue dopo i 70 anni. Ciò che è super eccitante di questo modello è che potrebbe applicarsi anche ad altri sistemi di organi. Vediamo questi cloni con mutazioni del driver che si espandono con l’età in molti altri tessuti del corpo: sappiamo che questo può aumentare il rischio di cancro, ma potrebbe anche contribuire ad altri cambiamenti funzionali associati all’invecchiamento”.
Fonte:Nature
