Tick, Tock ... Come lo stress accelera l'orologio dell'invecchiamento dei cromosomi

Tick, Tock ... Come lo stress accelera l'orologio dell'invecchiamento dei cromosomi A livello molecolare, stress e tensioni possono far crollare l'orologio del tuo corpo in uno sprint. Lightspring / Shutterstock

L'invecchiamento è inevitabile per tutti gli organismi viventi e, sebbene non sappiamo ancora esattamente perché i nostri corpi crescano progressivamente sempre più in decrepito, stiamo iniziando a capire come accade.

La nostra nuova ricerca, pubblicato in Ecology Letters, individua i fattori che influenzano uno degli aspetti più importanti del processo di invecchiamento, a livello fondamentale del nostro DNA. Suggerisce come lo stress può far sì che l'orologio biologico biochimico incorporato nei nostri cromosomi ticchetti più velocemente.

Il DNA - il materiale genetico nelle nostre cellule - non galleggia liberamente nei nuclei delle cellule, ma è organizzato in gruppi chiamati cromosomi. Quando una cellula si divide e produce una replica di se stessa, deve fare una copia del suo DNA e, a causa del modo in cui funziona questo processo, una piccola porzione viene sempre persa a un'estremità di ciascuna molecola di DNA.

Per proteggere parti vitali del DNA dalla perdita nel processo, le estremità dei cromosomi sono ricoperte da sequenze speciali chiamate telomeri. Questi vengono gradualmente ridotti durante le successive divisioni cellulari.

Tick, Tock ... Come lo stress accelera l'orologio dell'invecchiamento dei cromosomi I telomeri (evidenziati in bianco) sono come tamponi molecolari per i tuoi cromosomi. Programma del genoma umano del dipartimento dell'energia degli Stati Uniti

Questa graduale perdita di telomeri si comporta come un orologio cellulare: ad ogni replicazione si accorciano e, a un certo punto, diventano troppo corti, costringendo la cellula a un processo di morte programmato. La domanda chiave è che cosa questo processo, che si svolge a livello cellulare, in realtà significa per la nostra mortalità. Il destino delle singole cellule conta davvero così tanto? Il ticchettio dell'orologio del telomero conta davvero il tempo rimanente che i nostri corpi devono vivere?

L'invecchiamento cellulare è solo uno dei tanti componenti dell'invecchiamento, ma è uno dei più importanti. Il progressivo deterioramento dei tessuti del nostro corpo e la morte irreversibile delle nostre cellule sono responsabili degli effetti più evidenti dell'invecchiamento come perdita di forma fisica, deterioramento dei tessuti connettivi che porta a rughe della pelle o malattie neurodegenerative come il morbo di Parkinson.


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Cosa ci fa spuntare?

Un'altra domanda cruciale è: ci sono fattori che accelerano o rallentano la perdita dei nostri telomeri ticking?

Finora, le nostre risposte a questa domanda sono state incomplete. Gli studi hanno fornito scorci di possibili meccanismi, suggerendo che le cose piacciono infezioni o addirittura dedicando energia extra alla riproduzione potrebbe accelerare l'accorciamento dei telomeri e accelerare l'invecchiamento cellulare.

Questa prova è frammentaria, ma tutti questi fattori sembrano avere una cosa in comune: causano "stress fisiologico". In linea di massima, le nostre cellule sono stressate quando i loro processi biochimici sono interrotti, per mancanza di risorse o per qualche altra ragione. Se le cellule perdono troppa acqua, ad esempio, potremmo dire che sono in "stress da disidratazione".

Contano anche tipi di stress più familiari. La stanchezza e il sovraccarico di lavoro ci mettono sotto stress cronico, così come la sensazione di ansia per periodi prolungati. La mancanza di sonno or stress emotivo può alterare le vie cellulari interne, incluso il funzionamento dei telomeri.

Con questo in mente, ci siamo posti una semplice domanda. Vari tipi di stress vissuti da un individuo possono effettivamente accelerare il loro tasso di invecchiamento?

Stress e tensione

Nella nostra ricerca, guidata dalla mia collega Marion Chatelain dell'Università di Varsavia (attualmente Università di Innsbruck), abbiamo scelto di esaminare la questione nel modo più ampio possibile. Molti studi hanno esaminato questo problema in specie specifiche, come topi, ratti e varie specie di pesci e uccelli (sia selvatici che in laboratorio). Abbiamo raccolto le prove disponibili in un riassunto delle conoscenze esistenti, in tutti gli organismi vertebrati studiati finora.

Il quadro emergente suggerisce chiaramente che la perdita di telomeri è profondamente influenzata dallo stress. A parità di tutto il resto, lo stress accelera effettivamente la perdita di telomeri e accelera l'orologio cellulare interno.

È importante sottolineare che il tipo di stress è importante: l'impatto negativo di gran lunga maggiore è causato dalle infezioni patogene, dalla competizione per le risorse e dagli investimenti intensivi nella riproduzione.

Altri fattori di stress, come la cattiva alimentazione, i disturbi umani o la vita urbana, hanno anche accelerato l'invecchiamento cellulare, sebbene in misura minore.

Essere radicali

Sorge una domanda naturale: cosa rende lo stress esercitare un'influenza così potente sugli orologi cellulari? Esiste un singolo meccanismo o molti? La nostra analisi potrebbe aver identificato un possibile candidato: "stress ossidativo".

Quando le cellule sono stressate, questo si manifesta spesso attraverso un accumulo di molecole ossidanti, come ad esempio radicali liberi. Risiedendo alle estremità esposte dei nostri cromosomi, i telomeri sono bersagli perfetti per l'attacco di queste molecole chimicamente reattive.

La nostra analisi suggerisce che, indipendentemente dal tipo di stress sperimentato, questo stress ossidativo potrebbe essere l'effettivo processo biochimico che collega lo stress e la perdita di telomeri. Se questo significhi che dovremmo mangiare di più antiossidanti per proteggere i nostri telomeri, ciò richiede certamente ulteriori ricerche.

So cosa ti stai chiedendo: questo significa che abbiamo scoperto il segreto dell'invecchiamento? Possiamo usare questa conoscenza per rallentare il processo di invecchiamento o fermarlo? La risposta breve è: no.

L'invecchiamento è troppo fondamentale per la nostra biologia per sbarazzarsene completamente. Ma il nostro studio sottolinea un'importante verità: riducendo lo stress, possiamo fare un grande favore ai nostri corpi.

Nel mondo moderno, è difficile sfuggire completamente allo stress, ma possiamo prendere decisioni quotidiane per ridurlo. Dormi abbastanza, bevi abbastanza acqua, mangia in modo sano e non sforzarti troppo. Non ti comprerà la vita eterna, ma dovrebbe tenere le tue cellule in pace.

Circa l'autore

Szymek Drobniak, collega DECRA, UNSW .. L'autore ringrazia i suoi colleghi Marion Chatelain e Marta Szulkin per il loro contributo a questo articolo e per le ricerche su cui si basa.The Conversation

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.


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