Riprogrammare le cellule per ringiovanire

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Riprogrammare le cellule per ringiovanire Da un articolo pubblicato su “Nature Communications” da Sarkar TJ et al.

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 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.

L’ espressione transitoria di alcuni fattori di riprogrammazione nucleare, tende a promuovere il ringiovanimento cellulare. L’invecchiamento è caratterizzato da una perdita 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).

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.

Lo studio preso evidenzia che i fattori di riprogrammazione nucleare permettono di controllare l’invecchiamento cellulare

di Carla Cimmino