Una rara malattia legata all’invecchiamento collega l’orologio biologico alla malattia.

Gli scienziati hanno scoperto una rara condizione genetica che causa un invecchiamento molto più rapido, offrendo nuove prospettive sul processo di invecchiamento. Lo studio mostra per la prima volta come un “orologio biologico” presente in ogni cellula del corpo potrebbe contribuire alle malattie legate all’età.

Secondo gli esperti, i risultati potrebbero contribuire alla progettazione di futuri farmaci per contrastare le malattie legate all’invecchiamento, dato che l’aspettativa di vita continua ad aumentare in tutto il mondo.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Genetics .

Un orologio che potrebbe guidare l’invecchiamento

Le modifiche al DNA, note come metilazione del DNA , si accumulano nel tempo e possono essere utilizzate per misurare con precisione l’età di una persona. Questo “orologio” della metilazione del DNA “ticchetta” a velocità diverse nei mammiferi a seconda della durata della vita, accelerando negli animali con un’aspettativa di vita più breve.

Tuttavia, non è ancora noto se questo orologio biologico contribuisca direttamente all’invecchiamento o si limiti a misurare il tempo.

Un gruppo internazionale di scienziati, guidato dall’Università di Edimburgo, ha scoperto una nuova sindrome di invecchiamento accelerato negli esseri umani, la sindrome di Heyn-Sproul-Jackson (HESJAS), in cui si verificano modificazioni della metilazione negli stessi punti del DNA che si verificano durante il normale invecchiamento, ma a una velocità molto maggiore.

Danni iniziali su tutto il corpo

Nei soggetti affetti da HESJAS, i problemi di salute e le alterazioni tissutali tipiche della vecchiaia si sono manifestati molto prima, collegando la metilazione del DNA a molteplici processi patologici legati all’età. Tra questi, la ridotta produzione di cellule del sangue, associata a una maggiore suscettibilità alle infezioni, nonché l’osteoporosi e la perdita di capelli.

In un modello murino della patologia, l’aumento dei marcatori di metilazione del DNA ha portato anche a cambiamenti nel metabolismo associati al diabete e a livelli elevati di colesterolo.

Nei topi, con l’accumulo di marcatori di metilazione del DNA, le cellule staminali adulte, fondamentali per la riparazione e il rinnovamento dei tessuti, non riescono a funzionare correttamente, offrendo una possibile spiegazione per il declino della funzionalità tissutale legato alla malattia.

Indizi per invertire il declino

Sono previsti ulteriori studi per individuare in che modo la metilazione del DNA sia coinvolta nella riduzione del rinnovamento tissutale e per studiare i modi per invertire questi cambiamenti, afferma il team di ricerca.

Il professor Andrew Jackson, responsabile dello studio presso l’Istituto di Genetica e Cancro, ha dichiarato: “Il fatto che le caratteristiche del DNA di una persona possano predire con precisione la sua età mi affascina da tempo. È stato entusiasmante poter scoprire una rara malattia genetica umana che ci aiuta a comprendere il ruolo di questo orologio biologico nella nostra salute a lungo termine, soprattutto in età avanzata.”

“Questo studio è stato possibile solo grazie alla generosità di moltissimi colleghi, spesso residenti nello stesso luogo, che hanno contribuito a questo lavoro mettendo a frutto le loro diverse competenze.”

Il professor Joris Veltman, direttore dell’Istituto di Genetica e Cancro, ha dichiarato: “Studiando a fondo una malattia rara, i nostri colleghi hanno acquisito nuove conoscenze sulla biologia dell’invecchiamento umano e individuato direzioni promettenti per future terapie di ringiovanimento. Questo studio dimostra la forza della collaborazione internazionale, che ha riunito 76 ricercatori provenienti da sette paesi”.

Abstract

Il declino della funzionalità tissutale e della capacità rigenerativa è alla base di molte malattie croniche. Stabilire sperimentalmente le basi meccanicistiche di tale invecchiamento tissutale presenta notevoli difficoltà, dati i tempi che si estendono per decenni e le origini multifattoriali. È stato ipotizzato che le alterazioni epigenetiche abbiano un ruolo eziologico chiave, ma se siano correlative o causali rimane un quesito fondamentale ancora irrisolto, così come il loro contributo a specifiche patologie legate all’età. In questo studio descriviamo una sindrome di invecchiamento accelerato guidata da fattori epigenetici. Dimostriamo che le mutazioni con guadagno di funzione del gene DNMT3A nella sindrome di Heyn-Sproul-Jackson riproducono gli aumenti di metilazione del DNA (DNAme) correlati all’età, causano disfunzione delle cellule staminali multilineari e riproducono fenotipicamente aspetti dell’invecchiamento nell’uomo e nel topo. Mostriamo inoltre che l’ipermetilazione del DNA specifica per regione a livello di geni specifici di linea cellulare può spiegare la ridotta produzione di cellule staminali e la distorsione della linea cellulare. Pertanto, partendo da un disturbo mendeliano, ipotizziamo che la disfunzione delle cellule staminali mediata dalla metilazione del DNA sia coinvolta nell’eziologia di patologie ematologiche, ossee e metaboliche legate all’età, di rilevanza medica, che potrebbero essere bersaglio di future terapie.

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