Telomeri
I telomeri sono strutture costituite da DNA e proteine, poste all’estremità dei cromosomi, costituite da piccole sequenze nucleotidiche ripetute in tandem (5′-TTAGGG-3′ nell’uomo). La loro importanza risiede nella capacità di dare stabilità al DNA, evitando che i cromosomi si avvolgano su se stessi o si ricombinino in corrispondenza delle estremità, conducendo a morte cellulare.
Il telomero ha un ruolo determinante nell’evitare la perdita di informazioni durante la duplicazione dei cromosomi, poiché la DNA polimerasi non è in grado di replicare il cromosoma fino alla sua terminazione. A ogni duplicazione del DNA e a ogni conseguente divisione cellulare, i telomeri vanno incontro pertanto a un progressivo accorciamento ma la loro lunghezza originaria viene ristabilita grazie all’intervento di un importante enzima, denominato telomerasi.
Senescenza
Tale enzima non è sempre attivo: nell’uomo, la telomerasi è attiva soltanto durante lo sviluppo embrionale, nelle cellule staminali e nella linea germinale dell’adulto: in tutte le altre cellule, la lunghezza dei telomeri, in mancanza di telomerasi, si riduce progressivamente a ogni divisione cellulare. Si stima che a ogni ciclo replicativo i telomeri si accorcino di 50÷200 paia di basi.
Quando viene raggiunta una lunghezza telomerica minima critica, si attivano segnali cellulari che inducono le cellule a entrare in senescenza replicativa, ovvero in una fase di arresto permanente della proliferazione cellulare. Le cellule senescenti, rimangono attive metabolicamente, ma la loro espressione genica è alterata e di conseguenza anche i loro cicli di divisione rallentano.
Studi e ricerche
Sono state fatte diverse ricerche per evidenziare la correlazione tra attività telomerasica ed invecchiamento. A tal fine è stata modificata in laboratorio la lunghezza dei telomeri, di cromosomi appartenenti a cellule di individui d’età compresa tra 0 – 93 anni (attraverso l’utilizzo di nucleasi). I risultati di tali esperimenti mostrarono, come ovvio, una relazione tra attività proliferativa ed età.
La proliferazione è normalmente maggiore nelle cellule d’individui giovani, ma la cosa sorprendente, è stata sicuramente la dimostrazione della correlazione tra capacità replicativa e lunghezza telomerica, valida per l’intero intervallo d’età dei soggetti. Ciò stava ad indicare che le cellule con telomeri accorciati, sperimentalmente, si replicavano meno rispetto a quelle coi telomeri più lunghi.
Queste osservazioni si schierano a supporto dell’ipotesi che la lunghezza telomerica sia un biomarker per l’invecchiamento delle cellule somatiche umane. Infatti, accorciandosi ad ogni divisione cellulare, i telomeri si comportano come veri e propri “orologi molecolari “, indicando il numero di volte che la cellula si è divisa.
SIRT1 e telomerasi
Oggi molti laboratori di ricerca stanno cercando il modo di resettare l’orologio biologico, al fine di ottenere l’allungamento delle estremità cromosomiche nelle cellule eucariotiche e rallentare quindi i processi di invecchiamento. In questo contesto si inseriscono molti studi che evidenziano come l’espressione di SIRT1 possa preservare l’integrità del genoma e la sua stabilità.
Tra questi, uno in particolare ha dimostrato come SIRT1 possa avere un impatto sul mantenimento della lunghezza dei telomeri, analizzando sia la perdita di funzione di SIRT1, sia l’aumento di funzione, utilizzando topi con una over-espressione di SIRT1. L’over-espressione di SIRT1 nei topi porta ad una diminuzione della percentuale di erosione dei telomeri associata alla divisione cellulare e all’invecchiamento tissutale, mentre la delezione di SIRT1 porta ad un effetto opposto.
Gli effetti benefici di SIRT1 sulla lunghezza dei telomeri si manifestano senza nessun effetto negativo sull’integrità dei telomeri. Questi risultati sono stati confermati da altri studi, in cui vengono evidenziati anche gli effetti benefici di SIRT1 sull’attività della telomerasi e sulla risposta al danno al DNA.
Ma come aumentare o ripristinare la produzione delle sirtuine nell’uomo e di conseguenza riattivare la telomerasi? Attraverso il consumo dei polifenoli.
Laura Valdene– Redazione TIResidenti
