Identificate nuove vie mitocondriali collegate a infiammazioni dannose nell’invecchiamento

I ricercatori hanno scoperto un meccanismo fino ad ora sconosciuto che aiuta le cellule invecchiate a alimentare l’infiammazione cronica legata a molte malattie legate all’età.

I ricercatori hanno scoperto un meccanismo fino ad ora sconosciuto che aiuta le cellule invecchiate a alimentare l’infiammazione cronica legata a molte malattie legate all’età.

I risultati rivelano come i mitocondri disfunzionali — le strutture che producono energia della cellula — lavorino con la macchina epigenetica della cellula per attivare i geni infiammatori, aprendo la porta a un nuovo approccio terapeutico per promuovere un invecchiamento più sano.

Lo studio, pubblicato su Nature, si basa su anni di ricerche che dimostrano che le cellule senescenti, o “zombie”, si accumulano con l’età.

Sebbene queste cellule non si dividano più, rimangono metabolicamente attive e rilasciano un cocktail di molecole infiammatorie noto come fenotipo secretorio associato alla senescenza, o SASP.

Si ritiene che questa infiammazione persistente contribuisca alla fragilità, alle malattie cardiovascolari, al cancro, alla neurodegenerazione e ad altri disturbi dell’invecchiamento.

“Per anni, il campo si è concentrato sull’eliminazione delle cellule senescenti”, afferma João Passos, ricercatore alla Mayo Clinic e autore senior dello studio condotto in collaborazione con il Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute.

“La nostra strategia è stata diversa. Invece di uccidere le cellule, ci siamo chiesti se potevamo spegnere l’infiammazione che le rende dannose.”

Lavori precedenti del laboratorio Passos hanno dimostrato che i mitocondri danneggiati perdono DNA e RNA mitocondriale nella cellula, attivando vie immunitarie che scatenano l’infiammazione.

Il nuovo studio identifica un secondo percorso indipendente che è altrettanto essenziale.

“Abbiamo scoperto che la sola segnalazione infiammatoria non è sufficiente”, afferma Helene Martini, ricercatrice alla Mayo Clinic e prima autrice dello studio.

“Le cellule hanno anche bisogno di un segnale metabolico dai mitocondri che modifichi il modo in cui i geni infiammatori vengono attivati.”

I ricercatori hanno scoperto che le cellule senescenti aumentano la produzione di acetil-CoA, una molecola generata tramite il metabolismo mitocondriale.

L’acetil-CoA consente modifiche epigenetiche — cambiamenti chimici che regolano se i geni vengono attivati o disattivati senza alterare la sequenza del DNA stessa.

Queste modifiche rendono i geni infiammatori più accessibili, permettendo loro di essere espressi in modo robusto.

In altre parole, il DNA e l’RNA mitocondriali forniscono l’allarme infiammatorio, mentre il metabolismo mitocondriale concede il “permesso” molecolare necessario per attivare completamente i geni infiammatori.

“Questa è una strada completamente nuova,” dice il dottor Martini.

“Abbiamo scoperto che i mitocondri disfunzionali possono favorire l’infiammazione controllando gli interruttori epigenetici che attivano i geni infiammatori.”

Il team ha inoltre identificato un promettente bersaglio terapeutico: un trasportatore di citrato mitocondriale noto come SLC25A1.

Bloccare questo trasportatore riduceva l’apporto di acetil-CoA, limitando l’attivazione dei geni infiammatori anche se i segnali immunitari iniziali rimanevano presenti.

Insieme, questi risultati rivelano un punto di controllo precedentemente non riconosciuto che potrebbe essere sfruttato per promuovere un invecchiamento più sano.

La ricerca fa parte di un più ampio sforzo presso la Mayo Clinic chiamato Precure Research initiative, focalizzato sullo sviluppo di strumenti che permettano ai clinici di prevedere e intercettare processi biologici prima che si evolvano in malattie o progrediscano in condizioni complesse e difficili da trattare.

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