L'invecchiamento reversibile: la molecola di Cocoon si chiama NAD

Nel film Cocoon diretto da Ron Howard, un gruppo di anziani ringiovanisce improvvisamente. Se nella finzione cinematografica il merito è degli alieni, nella realtà il segreto del ringiovanimento potrebbe essere in una molecola che il nostro organismo possiede già in abbondanza: si tratta del Nicotinamine Adenina Dinucleotide o, per gli amici, semplicemente NAD. Uno studio uscito dalle fucine della Harvard Medical School (Stati Uniti) sembra smentire almeno in parte quanto fino ad oggi pensavamo di conoscere sull'invecchiamento: il progressivo deterioramento delle funzioni cellulari potrebbe infatti non essere quel processo irreversibile che abbiamo sempre immaginato. Il punto chiave è dato dal flusso di informazioni che i mitocondri scambiano con il nucleo cellulare: quando questa comunicazione si interrompe, il processo di invecchiamento cellulare inizia ad accelerare. Somministrando una molecola prodotta fisiologicamente dal nostro organismo, il NAD appunto, sarebbe però possibile ripristinare la corretta comunicazione tra mitocondri e nucleo cellulare, rallentando così l’invecchiamento.

La struttura interna di un mitocondrio (Immagine: Wikimedia Commons)

I mitocondri sono organelli intracellulari dotati di un proprio corredo genomico e ben noti per il loro ruolo nel metabolismo energetico della cellula: ma il loro ruolo si estende anche ad altre importanti funzioni cellulari, come ad esempio i meccanismi che controllano l’invecchiamento cellulare. Man mano che i mitocondri si logorano con il passare del tempo, emergono mutazioni nel DNA mitocondriale: un processo che già in passato è stato associato con l’emergere di diverse malattie legate all’età. Ora viene aggiunto un nuovo tassello a questo complicato puzzle: mitocondri mal funzionanti comunicano male con il resto della cellula, trascinandola verso un progressivo e, fino ad oggi, inarrestabile deterioramento. Per usare le parole di David Sinclair, professore di genetica presso la Harvard Medical School e responsabile dello studio pubblicato sulla rivista Cell, «il processo di invecchiamento assomiglia ad una coppia: quando marito e moglie sono giovani, la comunicazione tra di loro funziona bene, ma con il passare del tempo, vivendo a stretto contatto per molti anni, la comunicazione si fa più difficoltosa». E, proprio come in una coppia in crisi, ripristinare una corretta comunicazione tra nucleo cellulare e mitocondri, potrebbe essere la chiave per risolvere il problema. Ma come si può rendere il declino delle funzioni del nostro corpo un processo reversibile? Studiando da anni il processo di invecchiamento, il gruppo di studio di David Sinclair ha scoperto il ruolo fondamentale di un particolare gruppo di geni, codificanti per proteine chiamate sirtuine. Uno di questi geni sembrerebbe giocare un ruolo chiave: topolini privi del gene SIRT1 non solo mostrano precocemente segni di invecchiamento, ma presentano anche un deficit nella produzione di proteine mitocondriali. La ragione risiede in una complessa cascata di segnali che, partendo da una molecola chiamata NAD, coordina lo scambio di informazioni tra i mitocondri e il nucleo della cellula. Il risultato è che, in assenza di SIRT1, la comunicazione si fa difficoltosa. Con l’età, i livelli di NAD all’interno della cellula tendono a diminuire: il motivo rimane sconosciuto ai ricercatori, ma quel che è chiaro è che in assenza di NAD, anche SIRT1 è incapace di svolgere il proprio compito. Il risultato è un collasso generalizzato dei processi che mantengono attiva la comunicazione tra nucleo e mitocondri: ne consegue una diminuita capacità di produrre energia, compaiono i primi segni di invecchiamento e si innescano i meccanismi che porteranno con gli anni alla comparsa di malattie tipiche dell’età avanzata. Ma se i livelli di NAD venissero ripristinati, cosa accadrebbe del processo di invecchiamento? Cercando di rispondere a questa domanda, i ricercatori di Harvard hanno somministrato ai topolini un composto che viene convertito in NAD una volta all’interno delle cellule: il risultato è stato il ripristino del corretto network di comunicazione all’interno della cellula. Se il composto viene somministrato in una fase molto precoce, è addirittura possibile arrestare il declino funzionale della cellula: in altre parole, è possibile rendere i precoci segni di invecchiamento reversibili.

Stuttura tridimensionale di una molecola di NAD (Immagine: Wikipedia)

I risultati più evidenti sono emersi analizzando il tessuto muscolare di topi di due anni a cui era stato somministrato il precursore del NAD per una settimana: i ricercatori hanno riscontrato un notevole “ringiovanimento” dei muscoli, i cui parametri biochimici e fisiologici assomigliavano molto di più a quelli di un topo di sei mesi, piuttosto che a uno di due anni. Riferito all’uomo, è come se una persona di sessant’anni avesse i muscoli di un ragazzo di venti! Attenzione, però: per far ringiovanire una persona non basta certo il colpo di una bacchetta magica intrisa di NAD! Questo studio ha tuttavia il merito di mettere in luce un percorso molecolare di vitale importanza per i tessuti, segnando un’importante linea di confine tra una cellula ben funzionante e una in cui, a causa dell’invecchiamento, le funzioni mitocondriali iniziano progressivamente a deteriorarsi. Le ricadute più importanti di questa indagine sono quindi da attendersi non tanto per contrastare il fisiologico invecchiamento dei tessuti, quanto piuttosto per porre un freno a malattie tipiche dell’età che avanza, come l’Alzheimer, il diabete o alcuni tipi di tumori, il cui principale fattore di rischio è proprio l’avanzare dell’età. Immagine Banner: Wikimedia Commons Immagine Box: ChrisK4u via Flickr (CC BY-NC-ND 2.0)

Aula di Scienze

Aula di Scienze

Persone, storie e dati per capire il mondo

Aula di Scienze

Persone, storie e dati per capire il mondo

L'invecchiamento reversibile: la molecola di Cocoon si chiama NAD