Invecchiamento: come i nostri “orologi epigenetici” rallentano invecchiando

L'epigenetica, la scienza di come i fattori ambientali influenzano i nostri geni, è un modo promettente per comprendere il legame tra i due e l'invecchiamento in generale.

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Di Leonard Schalkwyk e Jonathan Mill
Dal novantenne che fa tip tap al 40enne che fatica a correre per un chilometro, conosciamo tutti persone che sembrano sorprendentemente giovani o più vecchie rispetto alla loro età. Gli scienziati ritengono che sia possibile distinguere tra due tipi di età: l’età biologica, una misura di come funziona il corpo e l’età cronologica, la tua età in anni.
L’epigenetica, la scienza di come i fattori ambientali influenzano i nostri geni, è un modo promettente per comprendere il legame tra i due e l’invecchiamento in generale.
La metilazione del DNA è un meccanismo utilizzato dalle cellule per controllare l’espressione genica, indipendentemente dal fatto che (e quando) un gene sia acceso o spento. Questo processo differisce tra cellule e tessuti e è stato dimostrato che cambia gradualmente con l’età. Il livello di metilazione può quindi aiutare a determinare l’età dei tessuti.
Tracciando come l’età influenza i livelli di metilazione del DNA per tutta la vita, gli scienziati hanno creato un orologio epigenetico. Questo è un metodo ampiamente usato per determinare l’età biologica da un campione di metilazione del DNA basato su centinaia di marcatori epigenetici. Ma la nostra nuova ricerca, pubblicata su Genome Biology, suggerisce che il metodo non è affidabile come si pensava in precedenza.
La versione dell’orologio più comunemente usata è stata originariamente sviluppata da una vasta raccolta di dati presi da una gamma di diversi tipi di tessuti.
Laddove campioni di tessuto provengono da donatori anonimi, l’orologio epigenetico consente ai ricercatori di stimare la loro età cronologica, più o meno qualche anno. Concentrandosi sull’età biologica, è stato proposto che l’orologio epigenetico rifletta la nostra “vera” età cellulare. Ciò può essere modificato dalla nostra salute o dall’ambiente in cui viviamo.
Molti studi hanno esplorato l’accelerazione dell’età cioè come i nostri orologi possono essere accelerati dalla malattia o dall’ambiente e persino in che modo ciò potrebbe essere correlato al rischio di morte. In sostanza, questo metodo calcola la differenza tra l’età cronologica e quella biologica per un gruppo di persone. Quindi prendiamo questa differenza e verifichiamo se è correlata al profilo delle persone che soffrono di una certa malattia.
Ciò probabilmente consente ai ricercatori di esaminare i cambiamenti dello sviluppo, gli effetti ambientali cumulativi e l’invecchiamento cellulare. Ma c’è stato anche un clamore attorno ad esso, compresi i costosi prodotti per i test dei consumatori .
Saperne di più su come invecchiano i nostri corpi e sulla possibilità allettante che in futuro potremmo essere in grado di rallentare, arrestare, o addirittura invertire il processo, rende l’orologio epigenetico di grande interesse. Forse potremmo sviluppare farmaci per rallentare il processo di invecchiamento.
In effetti, una recente scoperta intrigante ma molto preliminare di Steven Horvath, un professore di genetica umana all’Università della California, a Los Angeles, che ha sviluppato il concetto di orologio epigenetico, suggerisce che potrebbe essere possibile. Ma molti ricercatori rimangono scettici.

Informazione mancante

È importante ricordare che non ci sono prove che i cambiamenti di metilazione del DNA usati nell’orologio epigenetico siano qualcosa di più che un sottoprodotto dell’invecchiamento. In effetti, potrebbero non determinare il nostro invecchiamento.
I campioni originali utilizzati nello sviluppo del modello dell’orologio sono stati prelevati prevalentemente da persone giovani e non includevano molti campioni prelevati da persone anziane. Dato ciò che già sappiamo sui cambiamenti biologici che avvengono con l’età, volevamo testare l’accuratezza dell’orologio.

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La metilazione del DNA è l’aggiunta di gruppi metilici a una molecola di DNA. Miliardi di foto / Shutterstock

Gli studi sull’invecchiamento devono tenerne conto, altrimenti rischiano di essere ingannati da qualsiasi fenomeno legato all’età che sembra associato alla metilazione del DNA.
Osservando i dati sugli anziani di due grandi studi, uno eseguito su circa 90 cervelli post mortem di anziani e l’altro su sangue proveniente da circa 1.200 persone di tutte le età, abbiamo potuto confrontare due modelli di orologi epigenetici con i nostri risultati di metilazione del DNA.
La nostra analisi delle prestazioni dell’orologio mostra che l’età epigenetica non si muove a un ritmo costante per tutta la vita e che si comporta in modo diverso nei diversi tessuti. Invece, l’orologio rallenta mentre invecchiamo, in particolare quando entriamo nella vecchiaia.
Abbiamo trovato prove evidenti che le età delle persone sono state sistematicamente sottovalutate dall’orologio epigenetico, una volta che le persone avevano più di 60 anni. Al momento, non sappiamo perché il cambiamento della metilazione del DNA rallenta in questo modo e quali siano i meccanismi dietro questo fenomeno.
Sapevamo già che i cambiamenti della metilazione del DNA non sono lineari nel corso della vita. L’orologio è stato aggiornato per tenere conto, ad esempio, dei grandi cambiamenti in atto durante l’infanzia e l’adolescenza. Con la quantità di dati ora disponibili, sono possibili orologi più dettagliati e precisi per specifici tessuti e fasce di età.
Se riusciamo a eliminare la discrepanza tra metilazione del DNA ed età cronologica, cosa significa veramente accelerazione dell’età? Se è diversa per le diverse parti del corpo, è probabile che sia correlata a qualche meccanismo di invecchiamento centrale?
In definitiva, il nostro lavoro mostra che i ricercatori devono stare attenti quando usano l’orologio epigenetico per stimare l’età. L’accelerazione dell’età sembra davvero essere dipendente dall’età e occorre prestare attenzione nell’interpretazione di eventuali associazioni di accelerazione dell’età. Ad esempio, mostriamo che sembra esserci un’accelerazione dell’età nella malattia di Alzheimer, ma questa si rivela un’illusione statistica prodotta dal rallentamento dell’orologio e dal fatto che la malattia di Alzheimer è progressiva.
L’orologio epigenetico è uno strumento utile per i ricercatori, ma data la natura limitata del profilo di metilazione del DNA su cui si basa l’orologio, prenderlo al valore nominale potrebbe portare a risultati fuorvianti.