Invecchiamento-Immagine Credit Public Domain-
L’invecchiamento può essere definito come un inevitabile e progressivo deterioramento della funzione fisiologica, accompagnato da un aumento della vulnerabilità e della mortalità con l’età. Il processo di invecchiamento umano comporta innumerevoli cambiamenti a più livelli biologici, cambiamenti degenerativi praticamente in tutti gli organi e sistemi corporei e una maggiore suscettibilità a diverse malattie, come malattie cardiovascolari, cancro, malattie neurodegenerative, diabete di tipo II e molte malattie infettive.
Sebbene l’invecchiamento sia parte integrante della biologia umana e abbia un impatto importante sulla società e sulla medicina, rimane a livello meccanicistico un processo poco compreso.
Sono state proposte molte teorie sul perché invecchiamo, comprese teorie basate “sul danno” o “programmatiche”. La maggior parte delle teorie basate sul danno postula che meccanismi di riparazione inefficienti si traducano in forme singole o multiple e spesso interagenti, di accumulo del danno. Sebbene il danno possa essere ampiamente definito come qualsiasi cambiamento che influisce sulla funzione, in questo studio i ricercatori si riferiscono più specificamente al danno molecolare ipotizzato per guidare l’invecchiamento, come sottoprodotti del metabolismo, modifiche chimiche indesiderate e altri tipi di danno molecolare che colpiscono componenti cellulari cruciali come il genoma, telomeri, mitocondri e proteine.
Al contrario, le teorie programmatiche sostengono che l’invecchiamento deriva da meccanismi predeterminati codificati nel genoma, piuttosto che dall’accumulo di danni stocastici. Ci sono stati anche notevoli progressi nella manipolazione dell’invecchiamento negli organismi modello utilizzando interventi genetici, dietetici e farmacologici. Nonostante questi progressi, il motivo per cui gli esseri umani invecchiano rimane un mistero oggetto di un intenso dibattito.
Negli ultimi anni, lo sviluppo di orologi epigenetici ha dimostrato che un numero relativamente piccolo di siti di metilazione, alcuni ipermetilati e altri ipometilati con l’età, possono prevedere l’età cronologica umana con un’accuratezza sorprendentemente elevata. Gli orologi epigenetici possono anche prevedere il rischio di mortalità negli esseri umani e gli orologi epigenetici universali dei mammiferi possono prevedere l’età di individui di specie di mammiferi con durate di vita molto diverse. Gli orologi epigenetici “ticchettano durante l’intera durata della vita umana, a partire dal concepimento e ticchettano nelle normali cellule umane in vitro, ma non nelle cellule embrionali o pluripotenti“. La riprogrammazione con i fattori Yamanaka azzera gli orologi epigenetici. Presi insieme, questi risultati sono sorprendenti a causa dell’elevata precisione degli orologi epigenetici e della loro associazione con la mortalità, nonché del reset dell’orologio con la riprogrammazione. Tuttavia, i meccanismi alla base degli orologi epigenetici sono controversi e non è noto se siano guidatori o passeggeri dell’invecchiamento.
Ora, un nuovo studio pubblicato su Genome Biology ha sfidato la visione tradizionale secondo cui l’invecchiamento è il risultato dell’accumulo di danni all’hardware del corpo, come il danno molecolare alle cellule causato dallo stress ossidativo. Invece, lo studio suggerisce che l’invecchiamento è principalmente il risultato di difetti di progettazione nel software del nostro corpo, il codice del DNA che orchestra lo sviluppo di una singola cellula in un organismo adulto.
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Lo studio considera la domanda, “perché l’invecchiamento avviene in modo uniforme quando i modelli attuali funzionano sul presupposto che accumuliamo “danni” in modo casuale?”. Se immaginiamo lo sviluppo umano come il prodotto di una sorta di programma per computer codificato nel DNA, il documento suggerisce che l‘invecchiamento non è un accumulo di danni all’hardware, ma un processo guidato da difetti nel software, un allontanamento radicale dal danno- basato su teorie che finora hanno prevalso nella ricerca sull’invecchiamento.
Gli autori dello studio propongono un modello di invecchiamento come risultato del programma software di sviluppo e riflesso nel cambiamento degli stati di informazione cellulare durante il corso della vita. Il modello spiega perché le specie strettamente imparentate invecchiano a velocità radicalmente diverse e spiega le principali manipolazioni genetiche, dietetiche e farmacologiche dell’invecchiamento negli animali.
Considerare l’invecchiamento come un problema di informazione, piuttosto che come risultato di un danno, ha importanti implicazioni per lo sviluppo di interventi per rallentare o invertire il processo di invecchiamento. I tradizionali interventi anti-invecchiamento mirati al danno, come quelli volti a ridurre lo stress ossidativo o l’accorciamento dei telomeri, possono avere un successo limitato se l’invecchiamento è principalmente il risultato di programmi software.
Secondo gli autori dello studio, le terapie per l’invecchiamento saranno efficaci solo se prendono di mira il software del corpo piuttosto che l’hardware. Questa nuova prospettiva ha importanti implicazioni per la nostra comprensione dell’invecchiamento e lo sviluppo di interventi per promuovere un invecchiamento sano.
Il Professor João Pedro Magalhães dell’Università di Birmingham, che ha guidato la ricerca, ha dichiarato: “Il nostro modello è controverso in quanto sfida la visione prevalente dell’invecchiamento come risultato di danni casuali all’hardware del corpo. Invece, suggeriamo che l’invecchiamento sia un problema di informazione che è guidato da difetti di progettazione nel software del nostro corpo. Poiché il programma di sviluppo viene eseguito all’inizio della vita, è vantaggioso, ma le sue fasi successive nella vita diventano dannose e guidano la degenerazione dei tessuti e l’invecchiamento dei fenotipi”.
Fonte: Genome Biology
