Il Giornale dei Biologi - N. 6

SALUTE
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Riprogrammare le cellule per ringiovanire
Da un articolo pubblicato su “Nature Communications” da Sarkar TJ et al.
di Carla Cimmino
transitoria di alcuni fattori di riprogrammazione
nucleare, tende a promuovere il ringiovanimento
cellulare. L’invecchiamento è caratterizzato da una perdita
L’espressione
graduale della funzionalità di molecole, cellule, tessuti, è
dato dall’accumulo di errori a livello epigenetico che dà come risultato:
regolazione aberrante di geni, esaurimento di cellule staminali,
senescenza e omeostasi de-regolazione di cellule e tessuti. Se si riprogrammasse
il DNA nucleare, si potrebbe riportare le cellule all’età
embrionale. Alcuni esperimenti condotti sui topi hanno dimostrato
che la riprogrammazione anche se transitoria, può migliorare alcuni
aspetti associati all’avanzare dell’età e prolungare
la vita nei topi progeroidi. Sconosciuta è la
modalità secondo la quale tutto ciò potrebbe
essere applicato all’uomo. Lo studio preso in
considerazione in tale articolo, evidenzia che
l’espressione transitoria di fattori di riprogrammazione
nucleare mediata dall’espressione di
mRNA, permette di controllare l’invecchiamento
cellulare, ripristina l’orologio epigenetico,
riduce l’infiammazione nei condrociti, rigenera le cellule invecchiate
in cellule staminali muscolari umane. La riprogrammazione nucleare
delle cellule ha messo in evidenza che se questa è solo transitoria, le
cellule ritorneranno allo stato somatico iniziale. Quindi, se tale riprogrammazione
dura poco, non cancella quello che è il codice epigenetico
della cellula, che ne definisce l’identità cellulare. Ma non è noto se è
possibile riprogrammare in maniera sostanziale e modificare l’età della
cellula stessa prima del Punto di Non Ritorno (PNR).
Ocampo et al., (primi che hanno preso in considerazione tali studi)
hanno dimostrato che la riprogrammazione transitoria può migliorare
l’espressione fenotipica invecchiata nei topi progeroidi. Questi
Lo studio preso evidenzia che
i fattori di riprogrammazione
nucleare permettono di controllare
l’invecchiamento cellulare
però parlano solo in parte della complessità dell’invecchiamento naturale,
essendo questo proprio caratterizzato da un lento e progressivo
accumulo di errori epigenetici. Inoltre, non è stato provato se l’effetto
ringiovanente può essere ottenuto con cellule umane invecchiate naturalmente
e isolate da individui anziani. L’articolo di “Nature Communications”
mette in risalto se l’espressione transitoria dei geni di riprogrammazione
nucleare riesce a migliorare i tipi di invecchiamento
in cellule umane e di topo naturalmente invecchiate.
Sono state paragonate l’espressione transitoria di fattori riprogrammanti
sull’RNA di fibroblasti e cellule endoteliali di soggetti
umani anziani, con l’RNA delle stesse cellule isolate da giovani donatori.
La riprogrammazione nucleare degli iPSC comprende iniziazione,
maturazione e stabilizzazione. Al termine di una riprogrammazione
epigenetica così dinamica e complessa,
dovremmo esserci iPSC pluripotenti e giovani.
Non esiste la prova che un ringiovanimento
cellulare multispettrale possa essere ottenuto
in modo autonomo da cellula umana in cellule
umane isolate da individui naturalmente anziani.
È stato quindi dimostrato, che la riprogrammazione
cellulare transitoria basata su mRNA,
può invertire molto rapidamente segni distintivi
dell’invecchiamento nella fase di iniziazione, quando non è ancora avvenuta
la cancellazione epigenetica dell’identità cellulare. Si nota che
il processo di ringiovanimento si verifica nelle cellule di topo, invecchiate
naturalmente, le cellule malate ripristinano la funzionalità perduta
e le cellule staminali invecchiate preservano la loro identità cellulare.
Sono necessari però ulteriori studi per chiarire il meccanismo
che guida l’inversione del fenotipo invecchiato durante la riprogrammazione
cellulare, allontanandolo dal processo di dedifferenziazione.
I risultati di tale studio rappresentano un passo avanti per capire come
invertire l’invecchiamento cellulare e possono risultare indispensabili
anche per lo studio di malattie correlate all’invecchiamento stesso.
Il Giornale dei Biologi | Maggio 2020
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