Heos.it  Documenti    Febbraio 2016 

 

 

 
Rimettere indietro le lancette dell'invecchiamento:
lavori in corso con il "DNA circolare"
scienze_dna_mitocondriale
Immagine artistica del DNA circolare trovato all'interno dei mitocondri. I mitocondri sono organelli presenti nelle cellule che sono
 i siti di produzione dell' energia
(Credit: http://www.genome.gov/ )

23.11 - Sviluppato un nuovo metodo per la rimozione di danni cellulari che si accumulano con l'età. La tecnica può potenzialmente aiutare a rallentare o invertire alcune delle cause più importanti del decadimento fisico dovuto all'invecchiamento.

Lo studio, condotto da un gruppo di scienziati del Caltech (California Institute of Technology) e UCLA (Uiversità della California, Los Angeles) guidati dai biologi Nikolay Kandul e Bruce Hay, è stato pubblicato su Nature Communications .

In sintesi il documento riporta che ci sono centinaia di migliaia di mitocondri per cellula, ciascuno dei quali svolge una propria piccola attività con il genoma "DNA circolare", chiamato mtDNA, necessario per la produzione di energia. Poiché mtDNA ha capacità di riparazione limitate, le versioni normali e mutanti di mtDNA si trovano spesso nella stessa cella, una condizione nota come eteroplasmia. La maggior parte delle persone iniziano la vita con un certo livello di eteroplasmia i cui livelli di mtDNA mutante aumentano per tutta la vita. Quando viene superato un livello di soglia critica di mtDNA mutante, le cellule diventano non funzionali o muoiono.

L'accumulo di mtDNA mutante nel corso della vita contribuisce - secondo i ricercatori - all' invecchiamento e al sorgere di malattie degenerative dell'invecchiamento come l'Alzheimer, il Parkinson, perdita di massa muscolare e fragilità. Non solo. Ma si è scoperto che difetti ereditari nel mtDNA sono anche legati a una serie di condizioni trovate nei bambini, tra cui l'autismo.

Gli scienziati del gruppo Kandul -Hay in sintesi ritengono che "un aumento dei tassi di mutazione del mtDNA causano l'invecchiamento precoce. Questo, insieme al fatto che il mtDNA mutante si accumula nei tessuti chiave come neuroni e muscoli che perdono la funzione con l'età, suggerisce che se si riduce la quantità di mtDNA mutante, è possibile rallentare o invertire aspetti importanti di invecchiamento".

Diversamente a quanto accade nelle mutazioni nel nucleo del DNA che attualmente si può correggere tramite meccanismi di riparazione cellulare, le mutazioni nel mtDNA non vengono riparate. Tuttavia, le stesse cellule possono abbattere e rimuovere i mitocondri disfunzionali attraverso un processo chiamato mitophagy, una forma di controllo di qualità cellulare. Ciò che non era chiaro prima di questo lavoro era se questo processo potesse anche promuovere l'eliminazione selettiva di mtDNA mutante.

Il team ha scoperto che quando hanno aumentato artificialmente l'attività dei geni che promuovono la mitophagy, tra cui quella di diversi geni implicati in forme familiari di malattia di Parkinson, la frazione del mtDNA mutato osservato nelle cellule muscolari del moscerino della frutta comune usato nell'esperimento, è stata drasticamente ridotta con risultait positivi.
Al riguardo gli scienziati sottolineato che "una tale diminuzione eliminerebbe eventuali difetti metabolici in queste cellule riportandole a uno stato-produzione di energia più giovane. Gli esperimenti hanno dimostrato che il livello di mtDNA mutante può essere ridotto in cellule modificando leggermente normali processi cellulari".

Il prossimo obiettivo del team è la ricerca di farmaci che possano ottenere gli stessi effetti e in futuro usarli per fare periodicamente "pulizia" nelle cellule al fine di rimuovere il mtDNA danneggiato dal cervello, muscoli e altri tessuti, per un invecchiamento in salute. (red)

vedi
http://www.caltech.edu
http://www.ucla.edu/
 


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