In tutto il mondo, le persone vivono più a lungo che mai e questo cambiamento sta modificando le aspettative di molti riguardo all’invecchiamento. L’obiettivo non è più solo quello di vivere più a lungo, ma di vivere più anni di qualità. Di conseguenza, l’attenzione si concentra sugli “anni di vita in buona salute”, il periodo della vita durante il quale una persona è energica, indipendente e generalmente priva di gravi problemi legati all’età.
I mitocondri, spesso definiti come le centrali elettriche delle cellule, sono un importante punto di riferimento per questi sforzi. Queste strutture generano l’energia che permette alle cellule di funzionare producendo adenosina trifosfato (ATP). Dato che l’invecchiamento e molte malattie legate all’età sono strettamente legate al declino della funzione mitocondriale, gli scienziati considerano i mitocondri un obiettivo importante per la ricerca volta a raggiungere una longevità più sana.
I supercomplessi mitocondriali e la conduttura energetica
All’interno dei mitocondri, la produzione di energia dipende dai complessi della catena respiratoria. Queste molecole muovono protoni ed elettroni in modo da consentire alle cellule di produrre ATP. Da anni i ricercatori sanno che questi complessi possono assemblarsi in gruppi più grandi e flessibili, chiamati supercomplessi. Si ritiene che questi supercomplessi migliorino l’efficienza della respirazione mitocondriale.
Tuttavia, ci sono poche prove chiare che collegano direttamente i supercomplessi a chiari benefici per la salute, in particolare negli studi sugli animali. Questa lacuna ha lasciato una domanda importante senza risposta: Queste strutture hanno davvero un impatto misurabile sull’invecchiamento e sulla salute in generale?
La proteina COX7RP al microscopio
Per indagare su questo aspetto, un team guidato da Satoshi Inoue del Tokyo Metropolitan Institute for Geriatrics and Gerontology in Giappone ha esaminato la COX7RP, una proteina mitocondriale che promuove la formazione di supercomplessi. Il nuovo studio, di cui è coautore il dottor Kazuhiro Ikeda della Saitama Medical University in Giappone, è stato pubblicato sulla rivista Aging Cell.
“In precedenza avevamo identificato la COX7RP, una proteina mitocondriale, come un fattore chiave che promuove la formazione di supercomplessi respiratori mitocondriali, aumentando così la produzione di energia e riducendo le specie reattive dell’ossigeno (ROS) che causano lo stress ossidativo nelle cellule”, spiega il dottor Inoue. “Su questa base, abbiamo studiato il ruolo di COX7RP e dei supercomplessi respiratori mitocondriali nella regolazione dei processi di invecchiamento e anti-invecchiamento”.
I topi geneticamente modificati hanno vissuto più a lungo e sono rimasti più sani
I ricercatori hanno sviluppato topi transgenici COX7RP (COX7RP-Tg) che dovevano produrre maggiori quantità di COX7RP per tutta la vita. Utilizzando questo modello, il team ha potuto monitorare da vicino come la proteina influenzasse la durata della vita, i cambiamenti legati all’età e il metabolismo.
I risultati sono stati impressionanti. In media, i topi COX7RP-Tg hanno vissuto il 6,6% in più rispetto ai topi wild-type. I benefici non si limitavano alla durata della vita, poiché i topi geneticamente modificati mostravano anche segni di una salute migliore. Presentavano una migliore omeostasi del glucosio, grazie a una maggiore sensibilità all’insulina, e un miglioramento dei livelli lipidici, con una riduzione dei trigliceridi e del colesterolo totale nel sangue. Il team ha anche riscontrato una migliore resistenza muscolare e un minore accumulo di grasso nel fegato.
Mitocondri più forti e meno segnali di invecchiamento
A livello cellulare, i dati hanno mostrato un chiaro miglioramento delle prestazioni dei mitocondri. Nei tessuti dei topi COX7RP-Tg è aumentata la formazione di supercomplessi respiratori mitocondriali e la produzione di ATP.
Un esame più approfondito del tessuto adiposo bianco ha rivelato cambiamenti in diversi biomarcatori legati all’età. I topi presentavano concentrazioni più elevate del coenzima NAD+, concentrazioni più basse di ROS e concentrazioni ridotte del marcatore dell’invecchiamento cellulare β-galattosidasi. Utilizzando il sequenziamento dell’RNA mononucleare del tessuto adiposo bianco dei topi invecchiati, i ricercatori hanno anche riscontrato una ridotta attività dei geni associati all’infiammazione legata all’età. Tra questi, i geni associati al fenotipo secretorio associato alla senescenza (SASP), una caratteristica prototipica delle cellule senescenti.
Perché questo potrebbe essere importante per un invecchiamento sano?
Nel complesso, i risultati suggeriscono che l’aumento dell’efficienza energetica dei mitocondri potrebbe contribuire a ritardare o ridurre i comuni problemi legati all’età. “Il nostro studio ha delineato nuovi meccanismi mitocondriali alla base dell’antinvecchiamento e della longevità e ha fornito nuove informazioni sulle strategie per promuovere una longevità sana e prolungare la vita”, sottolinea il dottor Inoue. “Ad esempio, gli integratori alimentari e i farmaci che migliorano la struttura e la funzione dei supercomplessi respiratori mitocondriali potrebbero contribuire ad allungare la vita”.
I ricercatori affermano che ulteriori lavori potrebbero sostenere l’importanza dei supercomplessi mitocondriali come bersaglio terapeutico. Se confermata, questa direzione di ricerca potrebbe sostenere nuovi approcci per mantenere la vitalità e trattare i disturbi metabolici legati all’età, come il diabete, la dislipidemia e l’obesità.