Il nostro corpo dipende da una moltitudine di processi finemente coordinati che garantiscono che le cellule svolgano i propri compiti in modo affidabile. Durante il normale metabolismo si formano costantemente proteine danneggiate, componenti cellulari difettosi e altri prodotti di scarto. Se questi residui non vengono eliminati in misura sufficiente, possono accumularsi e compromettere la funzionalità delle cellule. Per evitare che ciò accada, l’organismo dispone di un sistema di riciclaggio biologico: l’autofagia.
L’autofagia: un processo complesso
Il termine deriva dal greco e significa, in sostanza, «autodigestione». Dietro a questo concetto si nasconde un processo affascinante, in cui la cellula riconosce i componenti non più necessari o danneggiati, li racchiude in strutture speciali e infine li degrada.
I mattoni molecolari così ottenuti tornano a essere a disposizione della cellula. Possono essere utilizzati, ad esempio, per la produzione di nuove proteine o di altri componenti vitali. L’autofagia non serve quindi solo allo smaltimento, ma anche al riciclaggio di risorse preziose. Questo processo è di grande importanza per la salute cellulare. Favorisce l’adattamento alle mutevoli condizioni e contribuisce a limitare gli accumuli dannosi. I disturbi dell’autofagia sono associati a diverse patologie, tra cui malattie neurodegenerative, diabete, malattie cardiovascolari e cancro. Non c’è da stupirsi, quindi, che da anni l’autofagia sia uno dei principali ambiti di ricerca nell’ambito dell’invecchiamento sano. Gli scienziati stanno studiando se sia possibile influenzare in modo mirato questo meccanismo per comprendere i cambiamenti legati all’età e sviluppare, a lungo termine, nuovi approcci terapeutici.
Con il passare degli anni, il corpo perde la sua capacità di depurare le cellule?
Un’idea diffusa nella ricerca sull’invecchiamento è che l’autofagia perda progressivamente efficacia nel corso della vita. Secondo questa teoria, con l’avanzare dell’età le cellule potrebbero eliminare i componenti danneggiati in modo meno efficiente. La conseguenza sarebbe un maggiore accumulo di scorie cellulari, che potrebbe contribuire all’insorgenza di disfunzioni legate all’età. Questa ipotesi è biologicamente plausibile. Tuttavia, i dati relativi all’uomo sono meno univoci di quanto spesso si creda.
È proprio su questo punto che si concentra uno studio condotto dagli scienziati del Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute. Il team di ricerca ha voluto scoprire come l’autofagia nelle persone sane cambi effettivamente con l’avanzare dell’età. I ricercatori non si sono interessati solo alle possibili differenze legate all’età, ma anche alla questione se diversi tipi di cellule e i due sessi mostrino modelli diversi. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista specializzata «Aging Cell» e mettono in discussione l’idea che l’autofagia cellulare segua in tutto il corpo un andamento discendente uniforme.
Lo studio suggerisce invece che l’evoluzione dell’autofagia debba essere considerata in modo molto più differenziato. Alcune cellule mostrano un’attività di riciclaggio inferiore con l’avanzare dell’età, altre subiscono cambiamenti minimi e altre ancora presentano un’attività più elevata. Ciò pone al centro dell’attenzione una domanda fondamentale: l’invecchiamento biologico è effettivamente associato a una perdita generale della pulizia cellulare, oppure i processi cambiano in modo diverso a seconda del tessuto e delle caratteristiche individuali?
Confronto tra sangue, pelle e cellule nervose
Per approfondire questa questione, i ricercatori hanno analizzato campioni di sangue e di pelle prelevati da volontari di età compresa tra i 23 e i 72 anni. Secondo quanto da loro stessi dichiarato, i partecipanti non soffrivano di malattie croniche. Una particolarità dello studio è stata che il team non si è limitato ai campioni prelevati inizialmente. Da una parte delle cellule cutanee, gli scienziati hanno generato i cosiddetti neuroni indotti. Si tratta di cellule riprogrammate in laboratorio che presentano le caratteristiche delle cellule nervose. In questo modo, i ricercatori hanno potuto studiare l’autofagia in tre diversi tipi di cellule: cellule del sangue, cellule cutanee e neuroni indotti.
Questo confronto è importante perché le cellule dell’organismo svolgono funzioni molto diverse. Le cellule cutanee partecipano alla formazione e al rinnovamento della pelle, mentre le cellule nervose sono specializzate nell’elaborazione e nella trasmissione delle informazioni. Le cellule del sangue, a loro volta, svolgono, tra l’altro, funzioni legate al trasporto di sostanze e alla difesa immunitaria. Sebbene tutte queste cellule facciano affidamento su meccanismi fondamentali di controllo della qualità, le loro esigenze biologiche non devono necessariamente essere identiche. Pertanto, sarebbe problematico trarre conclusioni sui processi nell’intero organismo basandosi su misurazioni effettuate su un solo tipo di cellula. Lo studio mirava proprio a mettere in luce queste differenze e a fornire un quadro più preciso di come si evolve il riciclaggio cellulare durante l’invecchiamento.
Perché l’attività dei singoli geni non è sufficiente
Gli scienziati hanno innanzitutto analizzato i trascritti di RNA. Queste molecole si formano quando le informazioni genetiche vengono lette dal DNA per regolare la produzione di proteine e di altri componenti cellulari. Sulla base di questi dati, i ricercatori hanno potuto studiare come cambia l’attività dei geni coinvolti nell’autofagia. Tuttavia, l’analisi della sola attività genica avrebbe colto solo una parte dei processi biologici.
Infatti, esiste una differenza importante tra l’attività di un gene e l’effettivo svolgimento di un processo cellulare. Una cellula può leggere determinati geni con maggiore o minore intensità senza che la velocità del processo sottostante cambi di conseguenza. È fondamentale anche quali proteine siano effettivamente presenti, come vengano regolate e con quale velocità operino le strutture coinvolte.
Per questo motivo, i ricercatori hanno misurato anche il cosiddetto «flusso autofagico», che descrive l’intensità con cui il materiale viene trasportato e degradato attraverso il processo di riciclaggio. La combinazione di entrambi i metodi ha consentito una visione più articolata dell’attività cellulare. È emerso che la quantità di trascritti di RNA correlati all’autofagia non consentiva di trarre conclusioni affidabili sull’effettiva intensità del processo di riciclaggio. Per la ricerca ciò significa che chi desidera comprendere l’autofagia non dovrebbe basarsi esclusivamente sull’attività dei singoli geni. Le misurazioni dirette del processo biologico sono fondamentali per poter valutare l’effettiva funzione dell’autopulizia cellulare. Questa scoperta potrebbe rivelarsi importante anche per studi futuri volti ad analizzare in che modo farmaci, alimentazione, attività fisica o altri fattori influenzino l’autofagia.
Il sesso e il tipo di cellula influenzano il processo di invecchiamento
I risultati hanno evidenziato differenze significative tra i gruppi esaminati. Particolarmente evidenti sono stati i cambiamenti nelle cellule cutanee. Nei partecipanti di sesso maschile, l’attività autofagica nelle cellule cutanee è diminuita con l’avanzare dell’età. Nelle partecipanti di sesso femminile, invece, è rimasta relativamente stabile. Un quadro diverso è emerso nei neuroni indotti, ottenuti dalle cellule cutanee delle partecipanti di sesso femminile. In queste cellule, l’attività di riciclaggio è aumentata con l’avanzare dell’età.
Queste osservazioni suggeriscono che l’autofagia non sia regolata ovunque secondo lo stesso modello biologico. I processi di invecchiamento possono variare a seconda del tipo di cellula ed essere potenzialmente influenzati anche da fattori biologici specifici del sesso. È importante, tuttavia, contestualizzare correttamente i risultati: lo studio non consente di trarre conclusioni generali su tutte le cellule cutanee o nervose di uomini e donne. Esso evidenzia piuttosto differenze all’interno dei campioni e dei gruppi esaminati.
Inoltre, dalla maggiore attività nei neuroni indotti non si può dedurre direttamente che le cellule nervose nel cervello umano vivente, con l’avanzare dell’età, pratichino in generale una maggiore autofagia. Le cellule generate in laboratorio, pur fornendo importanti spunti, non rispecchiano completamente le condizioni presenti nel corpo umano.
Nonostante queste limitazioni, lo studio fornisce un’indicazione importante: l’invecchiamento biologico non è un processo uniforme che interessa tutte le cellule allo stesso modo. Piuttosto, le diverse funzioni del corpo subiscono cambiamenti in modi diversi.
Se un maggiore riciclaggio cellulare è correlato a una peggiore forma fisica
Particolarmente sorprendenti sono stati i risultati relativi alla correlazione tra autofagia e prestazioni fisiche. Il team di ricerca ha esaminato se l’attività di riciclaggio misurata fosse associata a diverse caratteristiche di salute e forma fisica. È emerso così un andamento inaspettato nei partecipanti di età pari o superiore ai 70 anni: una maggiore attività autofagica era associata, in tutti e tre i tipi di cellule esaminati, a valori meno favorevoli di determinati indicatori di funzionalità fisica. Nelle cellule del sangue, una maggiore attività di riciclaggio era associata a una minore forma aerobica. In parole semplici, questa descrive la capacità del corpo di assorbire e utilizzare l’ossigeno durante lo sforzo fisico.
Nelle cellule cutanee è emersa una correlazione tra una maggiore attività autofagica e un indice di massa corporea (BMI) più elevato. Questo valore mette in rapporto il peso corporeo con l’altezza, ma di per sé non consente una valutazione completa dello stato di salute. Nei neuroni indotti, i ricercatori hanno riscontrato correlazioni con una minore forza di presa, un metabolismo più basso e una frequenza cardiaca a riposo più elevata.
A prima vista questi risultati sembrano contraddittori. Dopotutto, l’autofagia è considerata un meccanismo di protezione che elimina i componenti cellulari danneggiati e sostiene la funzione cellulare. Perché allora una maggiore attività dovrebbe essere associata a caratteristiche di salute meno favorevoli? La risposta rimane per ora aperta. Una possibile spiegazione è che, in determinate condizioni, un’aumentata attività di riciclaggio rappresenti una risposta ad altri stress a cui è sottoposta la cellula. Potrebbe, ad esempio, essere correlata a un maggiore fabbisogno di pulizia cellulare. I risultati disponibili, tuttavia, non dimostrano che questa sia effettivamente la ragione delle correlazioni osservate.
Allo stesso modo, lo studio non dimostra che una maggiore autofagia peggiori la forma fisica. Si tratta di correlazioni statistiche dalle quali non è possibile dedurre una chiara relazione di causa-effetto. Ciononostante, i risultati evidenziano che l’attività di un meccanismo di protezione biologico non dovrebbe essere valutata isolatamente. È fondamentale considerare il contesto in cui si manifesta e il significato che riveste per la singola cellula e per l’intero organismo.
Ma l’autofagia più elevata possibile è davvero l’obiettivo?
La nuova ricerca solleva una questione fondamentale per la ricerca sull’invecchiamento sano: l’autofagia dovrebbe essere aumentata in linea di principio, oppure potrebbe essere più sensato regolarne l’attività nella giusta misura? Nel dibattito pubblico sulla salute cellulare, l’autofagia viene spesso presentata come un processo che va attivato il più possibile. Da ciò deriva facilmente l’impressione che un maggiore riciclaggio cellulare debba automaticamente portare a una salute migliore e a un invecchiamento più lento.
I risultati della ricerca suggeriscono di considerare questa idea con occhio critico. L’autofagia svolge compiti importanti, ma la sua attività fa parte di una complessa rete biologica. Un singolo valore di misurazione non indica necessariamente se una cellula sia sana o sotto stress. Anche il momento, il tipo di cellula e l’età possono essere determinanti per l’interpretazione.
Una maggiore attività di riciclaggio potrebbe, in una determinata situazione, contribuire a eliminare in modo più efficiente i componenti danneggiati. In un’altra situazione, invece, potrebbe essere associata a condizioni metaboliche alterate o ad altri fattori di stress. Non è quindi possibile valutare se un cambiamento sia vantaggioso basandosi esclusivamente sul livello di autofagia misurato. Per lo sviluppo di future terapie, ciò significa che un aumento generalizzato del processo potrebbe rivelarsi insufficiente. Innanzitutto occorre chiarire con maggiore precisione quali cambiamenti siano utili in quali cellule e in che modo siano correlati all’effettivo stato di salute dell’individuo.
L’attività fisica moderata può influenzare l’attività cellulare?
Oltre alle differenze legate all’età, gli scienziati hanno esaminato se l’attività fisica potesse essere associata a cambiamenti nell’autofagia. A tal fine hanno condotto un piccolo studio pilota con cinque partecipanti di età compresa tra i 77 e gli 88 anni. I partecipanti hanno seguito per dodici settimane un programma di esercizi fisici leggeri. L’attenzione era rivolta ad attività volte a ridurre il rischio di cadute. Prima dell’inizio e al termine del programma, i ricercatori hanno prelevato campioni di sangue per misurare l’attività autofagica nelle cellule ematiche.
I risultati preliminari sono stati incoraggianti. Dopo il programma di attività fisica, l’attività di riciclaggio misurata nelle cellule del sangue è scesa verso un livello che si osserva solitamente negli adulti più giovani. Allo stesso tempo, le prestazioni fisiche dei partecipanti sono migliorate. Lo studio pilota apre così una prospettiva interessante: l’attività fisica potrebbe non solo influire su muscoli, equilibrio e resistenza, ma anche essere associata a cambiamenti nei processi cellulari fondamentali.
Tuttavia, il numero dei partecipanti è molto esiguo. Con sole cinque persone non è possibile stabilire in modo affidabile se i cambiamenti osservati si verificherebbero anche in altre persone anziane. Inoltre, non è chiaro se i cambiamenti nell’autofagia abbiano contribuito direttamente al miglioramento delle prestazioni fisiche. I risultati vanno quindi interpretati come primi indizi, non come prova di un determinato effetto dell’attività fisica sull’autopulizia cellulare.
La forma di attività fisica studiata era rivolta a persone in età avanzata e si concentrava sulla riduzione del rischio di cadute. Ciò rende i risultati particolarmente interessanti per capire come l’attività fisica possa essere integrata in modo sensato nella vita quotidiana anche in età avanzata. Con l’avanzare dell’età, la forza muscolare, l’equilibrio e la resistenza possono diminuire. I programmi di attività fisica mirati a queste capacità possono quindi svolgere un ruolo importante nel mantenimento dell’autonomia.
Resta da verificare con maggiore precisione se tali programmi possano inoltre regolare in modo mirato l’autofagia. L’attuale studio pilota fornisce un punto di partenza in tal senso, ma non costituisce una base per affermare che una determinata forma di attività fisica possa invertire l’invecchiamento cellulare o ringiovanire l’età biologica. È ipotizzabile che l’attività fisica influenzi contemporaneamente diversi processi nell’organismo. Per determinare il ruolo dell’autofagia in questo contesto, sarebbero necessari studi su scala più ampia che registrino sistematicamente sia i cambiamenti cellulari sia i risultati fisici. La domanda cruciale non è quindi solo se l’attività fisica modifichi l’attività di riciclaggio. Gli scienziati devono anche indagare quali cambiamenti siano associati a una salute migliore nel lungo periodo.
Qual è il significato di questi risultati per le future terapie?
Queste scoperte potrebbero rivelarsi importanti per lo sviluppo di nuovi approcci a sostegno di un invecchiamento sano. L’interesse per l’autofagia è elevato, poiché questo processo è coinvolto nel mantenimento della salute cellulare ed è associato a diverse patologie. Anche una revisione pubblicata nel 2026 sul Journal of Molecular Biology mette in luce le correlazioni tra autofagia e invecchiamento sano e sottolinea l’importanza di ulteriori ricerche sui meccanismi sottostanti. Se ulteriori studi dovessero confermare che l’autofagia presenta modelli diversi a seconda dell’età e del tipo cellulare, le future terapie potrebbero dover tenere conto di queste differenze.
Un approccio che influisca positivamente sull’attività di riciclaggio in un determinato tipo cellulare potrebbe avere un effetto diverso in un altro tipo cellulare. Allo stesso modo, l’età di una persona potrebbe influire sul modo in cui valutare un cambiamento del processo. Anche il sesso potrebbe essere preso in considerazione nella ricerca di tali approcci. Le differenze tra i gruppi esaminati dimostrano che può essere opportuno non trattare le caratteristiche biologiche solo come fattori statistici secondari, ma integrarle sistematicamente nella pianificazione della ricerca.
Tuttavia, prima che da ciò possano derivare applicazioni mediche concrete, è necessario ulteriore lavoro. Innanzitutto, i modelli osservati devono essere confermati in gruppi più ampi e le loro cause biologiche devono essere comprese meglio. Lo studio non fornisce quindi alcuna raccomandazione immediata volta ad aumentare o ridurre in modo mirato l’autofagia tramite integratori alimentari, farmaci o determinate diete. Dimostra piuttosto perché tali misure debbano essere oggetto di un’attenta analisi scientifica.
Studi su scala più ampia dovranno chiarire le questioni ancora aperte
Il team di ricerca intende ora approfondire i risultati con ulteriori indagini. L’attenzione si concentrerà sulle correlazioni tra attività fisica, autofagia, processi di invecchiamento e funzionalità fisica. I ricercatori intendono esaminare più da vicino se i cambiamenti osservati nel riciclaggio cellulare possano essere dimostrati in modo affidabile e se siano correlati a miglioramenti della salute in età avanzata.
Gruppi di partecipanti più ampi potrebbero inoltre aiutare a valutare meglio le differenze tra le singole fasce d’età e i sessi. Sarebbero importanti ulteriori misurazioni per distinguere tra i cambiamenti nell’attività genica e l’effettivo processo di autofagia.
A lungo termine, queste conoscenze potrebbero contribuire a comprendere più accuratamente le basi biologiche dell’invecchiamento sano. Fino ad allora, tuttavia, resta da chiarire in che misura l’autofagia possa essere influenzata in modo mirato e quali cambiamenti apportino effettivamente benefici per la salute.