I lisosomi, definiti come i centri di riciclaggio della cellula, subiscono modificazioni molecolari sistematiche e prevedibili con il progredire dell’età. A guidare le nuove indagini su questi organelli è la ricercatrice Ania Puszynska, borsista post-dottorato nel laboratorio di Jonathan Weissman al Whitehead Institute. Attraverso lo studio dei tessuti animali, la studiosa ha identificato un accumulo di specifici metaboliti che aumenta con l’età cronologica, fornendo nuove prospettive sulla biologia del decadimento cellulare e sulle patologie neurodegenerative.
- Un’analisi condotta su dodici tessuti evidenzia variazioni lisosomiali legate all’età.
- Cervello, cuore, muscoli scheletrici e grasso mostrano un incremento di due gruppi di metaboliti.
- Nei tessuti cerebrali, i neuroni e le microglia registrano gli accumuli più elevati.
Un’ipotesi storica confermata dalle nuove tecnologie
La questione di come i lisosomi cambino durante l’invecchiamento ha radici lontane nel tempo. “Christian de Duve, lo scienziato che ha scoperto i lisosomi all’inizio degli anni ’50, ipotizzò appena un decennio dopo la loro scoperta che essi cambiassero con l’età”, spiega Ania Puszynska. Per decenni, tuttavia, la comunità scientifica non ha disposto degli strumenti necessari per verificare direttamente questa intuizione.
La svolta è giunta grazie alle metodologie sviluppate di recente presso il Whitehead Institute. “Utilizzando questi strumenti, siamo stati in grado di isolare e rimuovere i lisosomi da molti tipi diversi di tessuti e analizzarli direttamente”, sottolinea la ricercatrice. Questo approccio ha reso possibile l’esame sistematico degli organelli in dodici tessuti distinti, prelevati da topi sia di sesso femminile sia maschile.
I lisosomi svolgono una funzione fondamentale nel mantenimento dell’equilibrio metabolico, agendo come centri di smaltimento delle molecole e come snodi di segnalazione che aiutano la cellula a rispondere alle variazioni dei nutrienti.
L’accumulo di metaboliti nei tessuti e le analogie con le patologie
Dall’analisi molecolare è emerso che in quattro tessuti specifici — cervello, cuore, muscoli scheletrici e tessuto adiposo — i lisosomi degli esemplari più anziani presentano livelli più elevati di due gruppi di metaboliti. La presenza di queste sostanze segue un andamento molto prevedibile al crescere dell’età dell’animale, configurandosi come un possibile marcatore molecolare dell’età cronologica.
“La cosa sorprendente è che queste stesse molecole sono note per accumularsi nei disturbi da accumulo lisosomiale, patologie in cui gli organelli non riescono più a smaltire correttamente determinati materiali”, evidenzia Puszynska. Questa somiglianza suggerisce che i lisosomi soggetti a un normale invecchiamento possano condividere alcune caratteristiche con quelli colpiti da malattie ereditarie.
Sul fronte delle possibili strategie di contrasto, la sperimentazione ha rilevato che la restrizione calorica ha reso i lisosomi visivamente più giovani nel cuore e nei muscoli degli animali analizzati.
Il ruolo di neuroni e microglia nel cervello
L’indagine focalizzata sul tessuto cerebrale ha rivelato che l’incremento di tali metaboliti si concentra in particolare su due categorie di cellule: i neuroni e le microglia. “Una possibilità è che le microglia siano particolarmente vulnerabili perché agiscono come la ‘squadra di pulizia’ del cervello”, chiarisce Puszynska, ricordando come queste cellule immunitarie siano costantemente impegnate ad inglobare e decomporre i detriti cellulari.
“I neuroni sono cellule incredibilmente longeve che rimangono con noi per tutta la vita, quindi qualsiasi cambiamento al loro interno ha molto tempo per accumularsi”, osserva la scienziata.
Per la ricerca medica, comprendere se tali alterazioni siano una causa diretta del degrado o una semplice conseguenza dell’invecchiamento rappresenta il passaggio fondamentale. Questo implica che confermare un ruolo attivo di tali accumuli potrebbe consentire in futuro di sviluppare interventi mirati a ridurne la presenza, offrendo un’ulteriore via per proteggere la funzionalità cellulare di fronte a malattie come l’Alzheimer e il Parkinson.
Ritenete che le ricerche sui marcatori molecolari dell’invecchiamento possano trasformare l’approccio alla prevenzione delle patologie neurodegenerative? Condividete le vostre riflessioni nei commenti.
