Come le cellule diventano più giovani di nuovo

I ricercatori scoprono la fonte della giovinezza per le cellule

2013/06/12

Gli scienziati di Ulm sono arrivati ​​a una fonte di giovinezza per le cellule in pista. Come nella rivista specializzata „ricerca“ della German Research Foundation (DFG) è la proteina „RhoGTPase Cdc42“ responsabile del processo di invecchiamento delle cellule staminali. Man mano che le cellule staminali invecchiano, non sono più in grado di produrre correttamente il sangue, indebolendo le difese immunitarie del corpo e producendo meno globuli rossi. Ciò porta ad anemia legata all'età, che si traduce in un indebolimento del corpo. Negli esperimenti con topi geneticamente modificati, gli scienziati hanno recentemente invertito questo processo inibendo l'attività delle proteine ​​e le cellule di ringiovanimento.

L'invecchiamento delle cellule staminali del sangue porta all'indebolimento del corpo
Hartmut Geiger, professore di dermatologia e allergologia presso l'ospedale universitario di Ulm, e il suo team hanno studiato il processo di invecchiamento delle cellule staminali del sangue nei topi. Le cellule staminali ematopoietiche si trovano principalmente nel midollo osseo, dove formano ogni giorno innumerevoli nuove cellule del sangue. Producono globuli rossi responsabili del trasporto dell'ossigeno e dei globuli bianchi, che svolgono un ruolo importante nel sistema immunitario. Inoltre, formano piastrine, che sono responsabili della coagulazione del sangue. Mentre le cellule del sangue hanno una durata limitata e condividono poco, le cellule staminali del sangue sono quasi indefinitamente divisibili. Solo il processo di invecchiamento significa che le cellule staminali non possono più formare correttamente il sangue.

Geiger ei suoi colleghi sono riusciti a invertire questo fenomeno nei topi dopo aver dimostrato per la prima volta che le cellule staminali del sangue invecchiano più velocemente a causa dell'aumento dell'attività della proteina RhoGTPase Cdc42. I ricercatori hanno osservato che l'inibizione della proteina nei topi ha portato a una riorganizzazione delle cellule staminali, che li ringiovaniva in modo sostenibile. „Il processo di invecchiamento potrebbe quindi essere invertito a questo punto. Questo approccio potrebbe inizialmente aiutare nel topo che il loro sistema immunitario funzioni ancora bene in età avanzata e l'anemia correlata all'età sia rallentata ", scrive Geiger sul giornale. „Se questi risultati possono essere trasferiti all'uomo e fornire così nuovi approcci terapeutici, la ricerca deve scoprirlo nei prossimi anni. Tuttavia, diventa chiaro che l'invecchiamento a livello molecolare e cellulare non deve essere una strada a senso unico.“

L'invecchiamento delle cellule può essere fermato in futuro??
In futuro, potrebbe quindi essere possibile non solo fermare il processo di invecchiamento, ma addirittura invertirlo. Ma c'è ancora molta strada da fare. Perché non solo le cellule staminali del sangue ma anche tutte le altre cellule dell'età del corpo. Quindi, la funzione degli organi diminuisce con l'età. Se la ricerca riesce a decifrare questo processo, i polmoni, il cuore, i reni e il fegato potrebbero anche funzionare più a lungo e meglio. Questo potrebbe essere un importante contributo alla salute nella vecchiaia, che alla fine permetterebbe una vita più lunga e più sana. Al momento, tuttavia, il ricercatore dell'invecchiamento non si occupa di misure concrete, ma piuttosto della decodifica dei meccanismi molecolari dell'invecchiamento cellulare.

„Soprattutto, sono organismi modello come il lievito, l'ascaride, la mosca della frutta o il topo che aiutano gli scienziati a sbrogliare radicalmente il processo di invecchiamento“ così violinista. Il loro vantaggio, soprattutto, è che sono invecchiati molto velocemente rispetto agli umani. Per una cellula di lievito, questi sono solo pochi giorni, per un topo di tre anni. Nel frattempo, è anche noto che alcuni meccanismi di invecchiamento nel lievito, nel verme e nel topo funzionavano in modo molto simile, spiega lo scienziato. Questo potrebbe sostenere che i risultati possono essere almeno parzialmente trasferiti all'organismo umano.

I telomeri hanno un'influenza sull'invecchiamento delle cellule
Indipendentemente da questi meccanismi, ogni organismo invecchia anche individualmente, perché ogni cellula contiene DNA individuale, materiale genetico, che tra l'altro codifica i progetti per le proteine ​​cellulari. Queste proteine ​​e gruppi di proteine ​​forniscono alla cellula tutto ciò di cui ha bisogno. Poiché l'invecchiamento cellulare è associato a una diminuzione della funzione cellulare, i ricercatori suggeriscono che sia il DNA danneggiato che le proteine ​​danneggiate sono responsabili del processo di invecchiamento.

In questo contesto, la ricerca si concentra anche sui cosiddetti telomeri, scoperti dai biologi delle cellule statunitensi Elizabeth Blackburn, Carol Greider e Jack Szostak. I ricercatori hanno ricevuto il premio Nobel per la medicina. I telomori sono il culmine dei cromosomi, i portatori del genoma delle cellule. Si siedono come cappucci protettivi all'estremità dei cromosomi e si assicurano che non si sfilacciano. In questo modo, i telomeri impediscono alle estremità di essere riconosciute come un genoma danneggiato e di essere combattute dal sistema immunitario. „Tuttavia, i telomeri si accorciano con ogni divisione cellulare. Se cadono al di sotto di una lunghezza critica, la cellula smette di dividere o muore. Più vecchio è un umano, più corti sono i telomeri dei suoi cromosomi“, riferisce Geiger. „La proteina telomerasi è una sorta di antagonista che rallenta il processo di invecchiamento assicurandosi che questi cappucci protettivi non siano troppo corti. Ma non tutte le cellule ne hanno abbastanza di questo enzima che prolunga la vita. Una teoria ipotizza che la lunghezza dei telomeri sia un indicatore dell'aspettativa di vita delle cellule.“ Tuttavia, la terapia con i farmaci telomerasi non sarebbe una soluzione in quanto non solo le cellule staminali, ma anche le cellule tumorali contengono telomerasi. Quindi, anche se i farmaci telomerasi rallenterebbero il processo di invecchiamento, allo stesso tempo promuovono anche il cancro. (Ag)