Le principali caratteristiche dell’invecchiamento e come influire su ciascuna di esse

Principali segni distintivi dell'invecchiamento

I segni distintivi dell'invecchiamento determinano la differenza tra età cronologica ed età biologica. Di seguito sono riassunti i 9 segni distintivi fondamentali dell'invecchiamento:

1. Instabilità genomica

Un elemento comune legato all’invecchiamento è l’accumulo di cellule geneticamente danneggiate. Ogni cellula del corpo umano è composta da 3 miliardi di lettere sulla catena del DNA, tranne che i globuli rossi determinano la complessità del nostro genoma. Il corretto funzionamento del genoma umano è fondamentale per il buon funzionamento del nostro corpo, ma purtroppo diversi fattori ne impediscono il regolare funzionamento. La combinazione di fattori esogeni (radiazioni e inquinamento), fattori endogeni (radicali liberi dell’ossigeno) e caratteristiche biologiche e chimiche minaccia costantemente di compromettere il corretto funzionamento del nostro genoma.

Fino a un milione di volte, il fatto che il DNA venga danneggiato e riparato in ogni cellula è sorprendente. Anche se il processo di codifica e decodifica del DNA riesce a compensare gran parte delle perdite, con l’avanzare dell’età questa funzione si indebolisce e il processo di riparazione non è perfetto.

Malattie legate all'instabilità genomica:

L’accumulo di cellule con DNA danneggiato causa malattie legate all’invecchiamento precoce come La sindrome di Bloom e la sindrome di Werner. Il cancro è anche un esempio di cellule con il DNA danneggiato in modo irreparabile, sia negli esseri umani che nei topi. Le malattie neurodegenerative e quelle neuromuscolari sono il risultato dei segni distintivi dell'invecchiamento.

Affrontare l'impatto umano:

Il rischio di Instabilità genomica Puoi prevenirlo evitando l'esposizione ai raggi ultravioletti e alle sostanze cancerogene e trovando un modo per combattere la malnutrizione. Esposizione alle sostanze chimiche Oltre a sostanze cancerogene come i metalli pesanti, l’acrilammide, il benomil e il chinone, anche altre sostanze contribuiscono in modo significativo ai marcatori di senescenza.

2. Accorciamento dei telomeri

Durante l’accumulo del DNA, le regioni telomeriche sono più vulnerabili: sono sequenze di nucleotidi presenti nei cromosomi lineari e legate a proteine. Il loro compito è evitare che le estremità dei cromosomi si degradino e far sì che restino a filamento singolo invece che a doppio filamento.

Senza telomerasi il DNA si rovina piano piano, i telomeri si accorciano e alla fine arriva l'apoptosi.

Malattie legate all'accorciamento dei telomeri:

Lo sviluppo di malattie precoci come Fibrosi polmonare, anemia aplastica, discheratosi congenita sono il risultato dell'accorciamento dei telomeri dovuto alla carenza di una componente dello shelterin. Una perdita eccessiva di telomeri porta a una mancanza di tessuto rigenerativo e accelera il processo di invecchiamento.

Alcuni studi scientifici indicano che esiste una relazione diretta tra la lunghezza dei telomeri, la senescenza e l’invecchiamento. Da alcuni studi sui topi è emerso che i telomeri corti riducono la durata della vita, mentre quelli lunghi la aumentano. Allo stesso modo, l’accorciamento dei telomeri è considerato la causa principale dell’aumento della mortalità nei giovani. Quindi, l’attivazione dei telomeri può invertire il processo di invecchiamento. Disattivare l’enzima telomerasi nell’uomo permette di prevenire l’accorciamento dei telomeri e di ripristinarne la lunghezza.

Affrontare l'impatto dell'uomo:

Possiamo ridurre il rischio di accorciamento dei telomeri di:

• Una dieta ipocalorica, ricca di fibre, con molti antiossidanti e poca proteina è l’antidoto naturale contro l’accorciamento dei telomeri.
• Smettere di fumare e vivere in un ambiente privo di inquinamento può fare miracoli per invertire i marcatori di senescenza.
• L'esercizio fisico, attività motorie adatte e un ambiente senza stress possono ridurre il rischio di accorciamento dei telomeri a un livello ottimale.

3. Alterazioni epigenetiche

Le lunghe sequenze di filamenti di DNA sono avvolte attorno agli istoni, che sono costituiti da manovelle, leve e maniglie che servono ad avvolgere i filamenti di DNA e ad attivarli o disattivarli. Queste manovelle, leve e maniglie formano il tuo epigenoma. Con l’avanzare dell’età si osserva un’alterazione significativa degli epigenomi: le “leve” si perdono o subiscono cambiamenti improvvisi. La sirtuina rimuove la “manopola” epigenetica, ma, sorprendentemente, puoi regolare sia la “leva” che la “manopola” dei tuoi epigenomi attraverso l’esercizio fisico intenso, i farmaci, lo stile di vita e l’alimentazione.

L'epigenetica, come tratto distintivo dell'invecchiamento, si osserva nei topi, nel lievito, nei moscerini e nei vermi. Alcuni studi hanno suggerito che gli integratori possano alterare i cambiamenti epigenetici nei topi e che i topi con carenza di sirtuine fossero più soggetti all'invecchiamento rispetto a quelli con livelli abbondanti di sirtuine.

Malattie legate ad alterazioni epigenetiche:

La sindrome progeroide si vede soprattutto nelle persone con alterazioni epigenetiche. Il gene STIR6 è legato alla longevità in salute nei topi. Con l’avanzare dell’età, la quantità di NAD nel tuo corpo diminuisce, e il NAD serve come cofattore agli enzimi sirtuini. Quindi, la perdita di NAD comporta la perdita di sirtuina, e la perdita di sirtuina significa invecchiamento accelerato.

Affrontare l'impatto dell'uomo:

Un essere umano può influenzare o prevenire alterazioni epigenetiche marcatore di senescenza in modi diversi.

• Stile di vita sano
• Riduci il consumo di tabacco
• Ridurre il lavoro notturno
• Ridurre il consumo di alcol
• Un ambiente privo di sostanze inquinanti
• Come evitare l'obesità cronica
• Evita lo stress
• Come evitare diverse sostanze chimiche organiche e inorganiche

4. Perdita della proteostasi

I geni devono sintetizzare le proteine, che sono il cuore e l’anima di ogni organismo vivente. Il mantenimento delle proteine significa il mantenimento di quasi tutta la struttura del corpo. La produzione e l'abbondanza delle strutture proteiche sono note come proteostasi.

L’alterazione dell’omeostasi proteica, o proteostasi, è coinvolta in varie malattie legate all’invecchiamento. Il meccanismo di proteostasi garantisce la stabilizzazione del corretto ripiegamento delle catene proteiche, come le proteine da shock termico, e controlla la degradazione delle proteine ad opera dei lisosomi e dei regolatori della proteotossicità legata all'età.

Quindi, la gestione simultanea di tutti questi meccanismi permette di correggere le catene polipeptidiche mal ripiegate, rimuoverle o eliminarle del tutto per evitare l’accumulo di parti degradate e garantire il continuo rinnovamento dei componenti intracellulari sia nei topi che negli esseri umani. L’aggregazione delle proteine mal ripiegate porta alla produzione di sostanze tossiche nell’organismo.

Malattie legate alla perdita della proteostasi:

La perdita della proteostasi, il ripiegamento errato cronico dei polipeptidi e l'aggregazione dei componenti danneggiati portano a un'impennata delle patologie legate all'età, come la cataratta, Il morbo di Parkinson e il morbo di Alzheimer.

Affrontare l'impatto dell'uomo:

Come puoi influenzare o evitare il rischio di perdita della proteostasi, uno dei segni distintivi dell’invecchiamento? È semplice: la causa principale della perdita della proteostasi, che è un indicatore di senescenza, è lo stress; quindi circondati di un ambiente sereno e gioioso per tenere lontano lo stress e allungare la tua aspettativa di vita. Una pressione moderata è utile per il corretto funzionamento dell’organismo, ma non lo è lo stress acuto.

5. Rilevamento improvviso dei nutrienti

La capacità della cellula di riconoscere e distinguere una determinata sostanza chimica e la sua risposta alla concentrazione dei macronutrienti essenziali nell'organismo è denominata rilevamento dei nutrienti. Quando i macronutrienti sono in abbondanza, l'anabolismo si attiva attraverso il meccanismo mTOR. La carenza di nutrienti ed energia fa sì che l'AMPK disattivi il meccanismo mTOR per conservare in modo oculato i nutrienti rimasti.

Negli organismi in crescita, il meccanismo mTOR è pienamente attivato, mentre negli adulti subisce un certo calo. È una legge della natura che l’apporto di nutrienti nell’organismo animale ne favorisca la crescita e la riproduzione. Tuttavia, in condizioni di scarsità di nutrienti, gli animali si concentrano maggiormente sulla sopravvivenza, sulla riparazione e sul mantenimento dell’organismo.

Molte ricerche hanno forzato l'attivazione del meccanismo mTOR nei topi. Questo ha fatto sì che i topi invecchiassero più in fretta e fossero più soggetti al cancro. Ma il restrizione nutrizionale e somministrazione di rapamicina ha portato a una maggiore longevità nei topi, nelle mosche e nei vermi.

Affrontare l'impatto dell'uomo:

Possiamo ridurre il rischio dei segni distintivi dell'invecchiamento causati da un malfunzionamento del sistema di rilevamento dei nutrienti ricorrendo al digiuno, riducendo l'apporto di nutrienti nella nostra alimentazione e assumendo farmaci.

6. Disfunzione mitocondriale

Le diverse cellule del corpo umano costituiscono quasi 20-30 mitocondri (la centrale energetica della cellula), che trasformano il carbonio e l’ossigeno in ATP e anidride carbonica. La biogenesi e i radicali liberi nei mitocondri sono responsabili della distruzione di tutte le cellule che incontrano, e questo funzionamento improvviso dei mitocondri porta a una disfunzione mitocondriale.

I ROS partecipano al processo di invecchiamento e si pensa che ridurli possa aumentare la longevità. A volte i ROS non influiscono sulla salute, altre volte regolano la segnalazione dello stress cellulare. Questa risposta allo stress aiuta a mantenere in forma molti organi e tessuti. Quindi è importante tenere i loro livelli moderati, nella cosiddetta “zona di Goldilocks”.

La disfunzione mitocondriale compromette l'interazione tra gli organelli e la segnalazione cellulare, influenzando le membrane mitocondriali, come la membrana mitocondriale esterna e il reticolo endoplasmatico. La disfunzione mitocondriale è la causa principale dei disturbi bioenergetici degenerativi e indebolisce la catena respiratoria.

Affrontare l'impatto dell'uomo:

Il digiuno a giorni alterni può limitare questi segni di invecchiamento, mentre l’allenamento di resistenza può prolungare la tua durata di vita di molto. Digiuno e allenamento di resistenza sono potenti fattori che favoriscono l’autofagia e la rigenerazione di nuove cellule.

7. Senescenza cellulare

La cellula che esce dal ciclo cellulare senza colorarsi, entrando in uno stato di dormienza o smettendo di funzionare, viene classificata come senescenza cellulare. Ci sono vari fattori che causano la senescenza cellulare, tra cui l’accorciamento dei telomeri, lo stress e i danni al DNA. La senescenza nel sistema immunitario serve a eliminare le cellule danneggiate per riportare le cellule al loro stato normale.

Il livello di senescenza cellulare cresce con l’età delle persone e con i marcatori di infiammazione, che sono alla base dei segni dell’invecchiamento. Queste cellule sono attive prima di passare a uno stato di quiescenza. Purtroppo non possiamo eliminarle; si accumulano con il passare degli anni e favoriscono l’aumento di malattie tossiche. Se riuscissimo a liberarcene, potremmo aspettarci una maggiore longevità.

L'accorciamento dei telomeri può innescare la senescenza cellulare, insieme a tanti altri fattori. Per anni gli scienziati non sapevano bene se la senescenza cellulare fosse o meno la causa del cancro. Hanno quindi indotto sperimentalmente la distruzione delle cellule senescenti nei topi per vedere l'effetto sulla durata della vita e, per fortuna, i risultati sono stati evidenti: la durata della vita è aumentata.

Affrontare l'impatto dell'uomo:

Una dieta sana, i farmaci e uno stile di vita naturale possono ridurre il rischio di senescenza cellulare.

8. Esaurimento delle cellule staminali

Le cellule indifferenziate che si moltiplicano continuamente vengono classificate come cellule staminali. Subito dopo la fecondazione, l’embrione è fatto solo di cellule staminali. Mentre il feto cresce, queste cellule si differenziano e si dividono, e ogni cellula fa la sua specifica funzione. Negli adulti le cellule staminali si trovano solo nelle zone dove c’è divisione cellulare, dove serve un ricambio continuo (follicoli piliferi, globuli rossi e cellule immunitarie) o dove i tessuti si usurano col tempo (intestino, pelle, mucose e polmoni). Con il passare del tempo le tue cellule staminali si esauriscono e questo contribuisce all’accelerazione del processo di invecchiamento.

Il processo di invecchiamento può essere invertito negli organismi ringiovanendo le cellule staminali presenti nel sangue di esseri umani e topi. Solo le cellule staminali sane possono replicarsi, aprendo la strada alla longevità.

Affrontare l'impatto dell'uomo:

Un intervento sulla dieta, il taglio delle calorie e il mantenimento di un peso non obeso sono le chiavi per contrastare questo segno distintivo dell’invecchiamento.

9. Alternanza nella comunicazione intercellulare

Il funzionamento coordinato dei diversi tessuti e cellule è fondamentale per il corretto funzionamento dell'organismo. Le molecole di segnalazione viaggiano attraverso il flusso sanguigno per raggiungere le altre cellule e comunicare con loro.

I sistemi di profilazione della comunicazione cellula-cellula sono influenzati dai biomarcatori di segnalazione, tra cui quelli legati all“”infiammazione”. L’infiammazione normale può stimolare il sistema immunitario a riparare l’area danneggiata, ma la loro presenza costante e prolungata in una determinata zona può danneggiare le cellule del sistema immunitario.

Affrontare l'impatto dell'uomo:

La restrizione calorica e la parabiosi – cioè la fusione dei sistemi circolatori di due individui diversi – possono aprire la strada a una comunicazione intercellulare inalterata. Questo indicatore di senescenza è strettamente legato ad altri segni distintivi dell’invecchiamento, quindi per affrontarlo la scelta migliore è concentrarsi sul trattamento di questi ultimi.