Ricerche

Due scienziati dell'Università di Colonia hanno scoperto che gli orologi dell'invecchiamento si basano su eventi casuali.

Gli orologi dell'invecchiamento possono misurare con alta precisione l'età biologica dell'uomo, che può essere influenzata da fattori ambientali come il fumo o la dieta, deviando così dall'età cronologica che viene calcolata a partire dalla data di nascita. La precisione di questi orologi dell'invecchiamento suggerisce che il processo di invecchiamento segue un programma.

Gli scienziati David Meyer e Björn Schumacher del Cluster of Excellence Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases dell'Università di Colonia, hanno ora scoperto con uno studio pubblicato su Nature Aging, che gli orologi dell'invecchiamento misurano realmente l'aumento dei cambiamenti stocastici** nelle cellule. 

“L'invecchiamento si attiva quando si danneggiano i mattoni costitutivi delle nostre cellule. Dove si verifica questo danno è per la maggior parte casuale. Il nostro lavoro combina l'accuratezza degli orologi di invecchiamento con l'accumulo di cambiamenti completamente stocastici nelle nostre cellule", ha affermato il prof. Schumacher.

Meno controlli, più rumore

Con l'aumentare dell'età, il controllo dei processi che avvengono nelle nostre cellule diventa meno efficace, che si traduce nella presenza di più risultati stocastici. Ciò è particolarmente evidente nell'accumulo di cambiamenti stocastici nella metilazione del DNA, i cambiamenti chimici che influenzano il DNA, i mattoni del genoma.

Questi processi di metilazione sono rigorosamente regolati all'interno del corpo, però nel corso della vita si verificano cambiamenti casuali nei modelli di metilazione. L'accumulo di variazioni è un indicatore altamente accurato dell'età di una persona. La perdita di controllo sulle cellule e l'aumento della variazione stocastica non è limitata alla metilazione del DNA. Meyer e Schumacher dimostrano che l'aumento delle variazioni stocastiche anche nell'attività genica può essere un orologio dell'invecchiamento.

"In linea di principio sarebbe possibile andare ancora oltre, permettendo alle variazioni stocastiche in qualsiasi processo nella cellula di prevedere l'età", ha affermato Schumacher. "È soprattutto cruciale accertare se tali orologi di invecchiamento possono mostrare il successo degli interventi che rallentano il processo di invecchiamento o fattori dannosi che accelerano l'invecchiamento".

Attraverso dati disponibili, gli scienziati hanno mostrato che il fumo aumenta i cambiamenti casuali nell'uomo e che interventi 'antinvecchiamento' come la minore assunzione di calorie, riducono, nei topi, la variazione dei modelli di metilazione. Hanno anche dimostrato che il rumore stocastico è persino reversibile mediante riprogrammazione delle cellule del corpo in cellule staminali.

Gli scienziati hanno confrontato i fibroblasti umani della pelle riprogrammati in cellule staminali che, a causa della riprogrammazione, sono ringiovanenti. L'elevata variazione indicativa dell'età delle cellule del corpo è stata effettivamente invertita al basso rumore stocastico delle cellule staminali giovani.

Meyer e Schumacher sperano che le loro scoperte sulla perdita di regolamentazione e l'accumulo di variazioni stocastiche portino a nuovi interventi che possono affrontare la causa principale dell'invecchiamento e possano persino portare al ringiovanimento delle cellule. Un obiettivo di tali interventi potrebbe essere la riparazione di cambiamenti stocastici nel DNA o un miglioramento del controllo dell'espressione genica.

** Si definisce stocastico qualunque sistema il cui comportamento è determinato in modo casuale (Wikipedia).