Perché il nostro girovita si allarga durante la mezza età

Girovita-Immagine credit public domain.

Perché il nostro girovita si allarga durante la mezza età: le cellule staminali che invecchiano vanno in overdrive! Mantenere un aspetto snello durante la mezza età e oltre può essere una sfida. Sia nei topi che negli esseri umani, soprattutto nei maschi, il grasso viscerale tende ad accumularsi.

Non è un segreto che il nostro girovita spesso si gonfi durante la mezza età, ma il problema non è strettamente estetico. Il grasso addominale accelera l’invecchiamento e rallenta il metabolismo, aumentando il rischio di sviluppare diabete, problemi cardiaci e altre malattie croniche. Tuttavia, non è chiaro come l’età trasformi un addome scolpito in uno stomaco più morbido.

Ora una ricerca preclinica condotta da City of Hope ha scoperto il responsabile cellulare del grasso addominale correlato all’età, offrendo nuove informazioni sul motivo per cui la nostra sezione centrale si allarga con l’avanzare dell’età.

Pubblicati oggi su Science, i risultati suggeriscono un nuovo obiettivo per le future terapie volte a prevenire il grasso addominale e a prolungare la nostra aspettativa di vita in salute.

“Le persone spesso perdono massa muscolare e accumulano grasso corporeo con l’avanzare dell’età, anche quando il loro peso corporeo rimane lo stesso”, ha affermato Qiong (Annabel) Wang, Ph.D., coautore corrispondente dello studio e Professore associato di endocrinologia molecolare e cellulare presso l’Arthur Riggs Diabetes & Metabolism Research Institute del City of Hope.

“Abbiamo scoperto che l’invecchiamento innesca l’arrivo di un nuovo tipo di cellule staminali adulte e aumenta la massiccia produzione di nuove cellule adipose da parte dell’organismo, soprattutto intorno all’addome“, ha aggiunto.

In collaborazione con il coautore corrispondente del laboratorio dell’UCLA, Xia Yang, Ph.D., gli scienziati hanno condotto una serie di esperimenti sui topi, successivamente convalidati su cellule umane. Wang e i suoi colleghi si sono concentrati sul tessuto adiposo bianco (WAT), il tessuto adiposo responsabile dell’aumento di peso correlato all’età.

Sebbene sia risaputo che le cellule adipose aumentano di dimensioni con l’età, gli scienziati sospettano che anche il tessuto adiposo bianco si espanda producendo nuove cellule adipose, il che significa che potrebbe avere un potenziale di crescita illimitato.

Per testare la loro ipotesi, i ricercatori si sono concentrati sulle cellule progenitrici degli adipociti (APC), un gruppo di cellule staminali del tessuto adiposo bianco che si evolvono in cellule adipose.

Il team di City of Hope ha prima trapiantato cellule APC di topi giovani e anziani in un secondo gruppo di topi giovani. Le APC degli animali anziani hanno generato rapidamente una quantità colossale di cellule adipose.

Tuttavia, quando il team ha trapiantato le APC da topi giovani in topi più anziani, le cellule staminali non hanno prodotto molte nuove cellule adipose. I risultati hanno confermato che le APC più anziane sono in grado di produrre autonomamente nuove cellule adipose, indipendentemente dall’età dell’ospite.

Utilizzando il sequenziamento dell’RNA a singola cellula, gli scienziati hanno poi confrontato l’attività del gene APC in topi giovani e anziani. Mentre nei topi giovani erano appena attive, le APC si risvegliavano con veemenza nei topi di mezza età e iniziavano a produrre nuove cellule adipose.

“Mentre la capacità di crescita della maggior parte delle cellule staminali adulte diminuisce con l’età, per le APC accade il contrario: l’invecchiamento sblocca il potere di queste cellule di evolversi e diffondersi“, ha affermato Adolfo Garcia-Ocana, Ph.D., titolare della cattedra Ruth B. & Robert K. Lanman in Regolamentazione Genica e Ricerca sulla Scoperta di Farmaci e Presidente del Dipartimento di Endocrinologia Molecolare e Cellulare presso City of Hope. “Questa è la prima prova che il nostro addome si espande con l’età grazie all’elevata produzione di nuove cellule adipose da parte delle APC“.

L’invecchiamento ha anche trasformato le APC in un nuovo tipo di cellule staminali chiamate preadipociti impegnati, età-specifici (CP-A). Originate nella mezza età, le cellule CP-A producono attivamente nuove cellule adipose, il che spiega perché i topi più anziani aumentano di peso.

Un percorso di segnalazione chiamato recettore del fattore inibitorio della leucemia (LIFR) si è rivelato fondamentale per promuovere la moltiplicazione e l’evoluzione delle cellule CP-A in cellule adipose.

“Abbiamo scoperto che il processo di produzione di grasso corporeo è guidato dal LIFR. Mentre i topi giovani non necessitano di questo segnale per produrre grasso, i topi più anziani sì”, ha spiegato Wang. “La nostra ricerca indica che LIFR svolge un ruolo cruciale nell’indurre le CP-A a creare nuove cellule adipose e ad aumentare il grasso addominale nei topi più anziani“.

Utilizzando il sequenziamento dell’RNA a singola cellula su campioni di persone di varie età, Wang e i suoi colleghi hanno poi studiato le APC di tessuti umani in laboratorio. Anche in questo caso, il team ha identificato cellule CP-A simili, il cui numero era aumentato nei tessuti di persone di mezza età. La loro scoperta dimostra inoltre che le CP-A negli esseri umani hanno un’elevata capacità di creare nuove cellule adipose.

“I nostri risultati evidenziano l’importanza di controllare la formazione di nuove cellule adipose per affrontare l’obesità legata all’età”, ha affermato Wang. “Comprendere il ruolo delle CP-A nei disturbi metabolici e come queste cellule emergono durante l’invecchiamento potrebbe portare a nuove soluzioni mediche per ridurre il grasso addominale e migliorare la salute e la longevità“.

Riepilogo dell’editore

Wang et al . hanno caratterizzato le cellule progenitrici degli adipociti in topi di mezza età utilizzando il sequenziamento dell’RNA messaggero a singola cellula (vedi la Prospettiva di Jeon e Kim). Molte popolazioni di cellule staminali mostrano una ridotta funzionalità con l’invecchiamento, ma gli autori hanno identificato una popolazione di preadipociti con una maggiore attività proliferativa e adipogenica nella mezza età. Queste cellule hanno mantenuto una maggiore proliferazione quando trapiantate in topi giovani. La proliferazione dei preadipociti richiedeva la segnalazione del recettore del fattore inibitore della leucemia. Cellule simili sono state identificate in campioni di tessuto umano. Pertanto, queste cellule progenitrici degli adipociti potrebbero contribuire all’obesità associata all’età e ai disturbi metabolici correlati. L. Bryan Ray

CONCLUSIONE

Integrando il tracciamento del lignaggio in vivo, la profilazione 3D dei trapianti e il sequenziamento dell’RNA a singola cellula, il nostro lavoro rivela che l’adipogenesi delle APC contribuisce notevolmente all’espansione del tessuto adiposo viscerale durante la mezza età. La scoperta di CP-A come popolazione di APC specifica per età, insieme alla convalida della sua elevata capacità adipogenica sia in vitro che in vivo, e l’identificazione della segnalazione LIFR come meccanismo adipogenico specifico di CP-A, migliorano la nostra comprensione del processo di invecchiamento precoce nel tessuto adiposo. Una scoperta chiave del nostro lavoro è che, nonostante il basso tasso di turnover degli adipociti nei giovani adulti, l’adipogenesi si sblocca durante la mezza età. L’aumento della capacità adipogenica nelle APC distingue queste cellule dalla maggior parte delle altre cellule staminali adulte, che in genere mostrano una ridotta capacità di proliferare e differenziarsi con l’età. Inoltre, poiché l’aumento dell’adipogenesi e la comparsa della popolazione CP-A si verificano principalmente nel tessuto adiposo viscerale maschile e solo durante la mezza età e l’invecchiamento precoce, questi eventi sono specifici per sede, stadio e sesso. I nostri risultati offrono una comprensione fondamentale della fisiopatologia dei disturbi metabolici legati all’età, che può avere implicazioni cruciali per la prevenzione e il trattamento delle patologie legate all’età, promuovendo così un invecchiamento sano.

*Immagine: l’adipogenesi contribuisce all’accumulo di tessuto adiposo viscerale correlato all’età.*

I topi maschi aumentano notevolmente di peso corporeo durante la mezza età a causa dell’aumento della massa del tessuto adiposo viscerale. Le APC nei topi giovani adulti mostrano una bassa attività adipogenetica, a meno che non siano stimolate da stress metabolici. Tuttavia, l’adipogenesi nel tessuto adiposo viscerale diventa notevolmente attiva durante la mezza età. Le APC dei topi di mezza età mostrano un aumento del potenziale adipogenico cellulo-autonomo, generando una distinta popolazione di preadipociti impegnati, arricchita dall’età (CP-A). Le CP-A possiedono elevate capacità di proliferazione e differenziazione. Il LIFR funge da marcatore funzionale essenziale per l’adipogenesi delle CP-A. ASC, cellula staminale degli adipociti. [Figura creata con BioRender.com].

La ricerca futura si concentrerà sul monitoraggio delle cellule CP-A nei modelli animali, sull’osservazione delle cellule CP-A negli esseri umani e sullo sviluppo di nuove strategie che eliminino o blocchino le cellule per prevenire l’accumulo di grasso correlato all’età.

I primi autori dello studio sono Guan Wang, Ph.D., della City of Hope, e Gaoyan Li, Ph.D., della UCLA.

Fonte:Science