Riassunto:
Gli scienziati hanno scoperto che è possibile ritardare l'invecchiamento e prolungare la durata della vita attivando direttamente un "sensore energetico" chiave nelle cellule. In uno studio recente, i ricercatori hanno utilizzato farmaci per attivare direttamente l’AMPK (proteina chinasi AMP-dipendente) e hanno scoperto che questa operazione potrebbe prolungare la durata della vita del lievito di fissione, dei nematodi e dei moscerini della frutta, con alcuni esperimenti che prolungano la durata della vita di oltre il 25%. Lo studio ha anche riscontrato cambiamenti nelle proteine legate alla longevità nei topi, ma al momento non ci sono prove che questo metodo possa prolungare la durata della vita umana.
L'AMPK è un enzima altamente conservato che regola il metabolismo cellulare e può essere inteso come il "misuratore di energia" all'interno della cellula. Quando le cellule vedono un calo nell’energia disponibile, l’AMPK viene attivato e aiuta le cellule a passare da uno stato ad alto consumo energetico a uno stato di maggiore risparmio energetico.
In questo stato, le cellule riducono le attività che consumano energia come la sintesi proteica e lo stoccaggio dei grassi, migliorando al contempo processi come la produzione di energia, la scomposizione dei materiali di riserva e il riciclaggio interno delle cellule. L’esercizio fisico, la fame e altri stress metabolici possono attivare naturalmente l’AMPK.
La ricerca sulla relazione tra AMPK e invecchiamento prosegue da molti anni, ma un'importante questione non è stata completamente risolta: se l'AMPK stesso sia la causa diretta dell'allungamento della durata della vita, o se altri cambiamenti metabolici causino indirettamente il cosiddetto effetto longevità.
La cosa importante di questo studio è che i ricercatori non hanno utilizzato farmaci come la metformina che possono influenzare indirettamente l'AMPK attraverso molteplici meccanismi. Invece, hanno utilizzato un composto chiamato 991 per attivare direttamente l’AMPK, osservando così più direttamente l’impatto dell’AMPK stesso sulla durata della vita.
Gli esperimenti sono stati inizialmente condotti sul lievito di fissione e successivamente estesi a Caenorhabditis elegans e Drosophila. I ricercatori hanno scoperto che in questi organismi evolutivamente distanti, l’attivazione diretta dell’AMPK può produrre effetti di estensione della vita.
Tra questi, gli esperimenti su Drosophila e C. elegans destano particolare preoccupazione perché questi due organismi sono gli animali modello più comunemente utilizzati per studiare i meccanismi di invecchiamento. Sebbene siano molto diversi dagli esseri umani, molti dei meccanismi di base che controllano il metabolismo cellulare, la risposta allo stress e la durata della vita hanno una forte conservazione evolutiva.
I ricercatori ritengono quindi che questi risultati indichino che l'AMPK potrebbe non essere un meccanismo di regolazione dell'invecchiamento esclusivo di un determinato organismo, ma un antico sistema metabolico che svolge un ruolo importante in diverse specie.
Il gruppo di ricerca ha poi osservato ulteriormente gli effetti di 991 nei topi. A differenza dei lieviti, dei nematodi e dei moscerini della frutta, questa parte dell’esperimento non ha dimostrato che la durata della vita dei topi fosse stata prolungata. Invece, hanno scoperto che il trattamento farmacologico induceva un modello di espressione proteica associato alla longevità.
In altre parole, gli esperimenti sui topi attualmente forniscono la prova che "i meccanismi biologici possono avere continuità tra le specie" piuttosto che la prova che "permettono già ai mammiferi di vivere più a lungo". Questo è molto importante perché c’è ancora un processo di ricerca e di verifica clinica molto lungo tra l’estensione della durata della vita negli organismi modello inferiori e l’effettiva estensione della durata della vita umana.
Il motivo per cui l'AMPK può influenzare l'invecchiamento è strettamente correlato ai problemi di gestione dell'energia affrontati dalle cellule durante il processo di invecchiamento. Con l'avanzare dell'età, la capacità delle nostre cellule di mantenere la normale funzione, rimuovere il materiale danneggiato e rispondere a vari stress cambia. Se le cellule continuano a trovarsi in uno stato di elevato consumo energetico e di elevata crescita, ma non riescono a ottenere abbastanza energia e materie prime, i danni possono gradualmente accumularsi.
Dopo l'attivazione di AMPK, le celle passeranno da "priorità di crescita" a "priorità di manutenzione e riparazione". Questo cambiamento potrebbe aiutare le cellule a utilizzare l’energia in modo più efficiente, promuovendo al contempo processi legati alla pulizia cellulare e alla resistenza allo stress.
I ricercatori descrivono vividamente questo stato come simile all'attivazione della "modalità di risparmio energetico" della cella. Questa modalità non rallenta semplicemente tutte le attività cellulari, ma rialloca le risorse energetiche limitate e dedica più risorse al mantenimento delle funzioni cellulari di base.
Ciò spiega anche perché l'esercizio fisico e la restrizione energetica sono stati a lungo associati a un invecchiamento in buona salute. L’esercizio fisico, la carenza energetica a breve termine e altre condizioni possono stimolare l’AMPK e questo studio fornisce ulteriori prove sperimentali che l’attivazione farmacologica diretta dell’AMPK può influenzare la durata della vita.
Lo studio mostra inoltre che l'AMPK potrebbe essere strettamente connesso con un altro importante sistema di regolazione della crescita cellulare come TOR. TOR è responsabile della regolazione della crescita cellulare in base alle condizioni nutrizionali ed energetiche, mentre è più probabile che AMPK ricordi alle cellule di ridurre le attività che consumano energia quando l’energia è insufficiente.
Entrambi i sistemi lavorano insieme per determinare se le cellule debbano utilizzare le risorse per "continuare a crescere" o per "mantenere, riparare e far fronte allo stress". I ricercatori sull’invecchiamento hanno studiato a lungo tali percorsi metabolici perché potrebbero essere nodi chiave che collegano lo stato nutrizionale, il danno cellulare e la durata della vita.
Tuttavia, questa ricerca è ancora molto lontana da un vero e proprio "farmaco antietà". Innanzitutto, il 991 è attualmente principalmente uno strumento di ricerca sperimentale piuttosto che un farmaco approvato per prolungare la durata della vita umana. In secondo luogo, sebbene l’AMPK abbia un potenziale effetto protettivo, è coinvolto in un gran numero di normali processi fisiologici. È ancora necessario studiare attentamente se l’attivazione eccessiva e a lungo termine possa causare effetti collaterali.
Inoltre, l'estensione della vita degli animali non equivale all'estensione della vita umana. Anche se un intervento aiuta gli animali da esperimento a vivere più a lungo, è necessario confermare se può contemporaneamente ridurre la malattia, mantenere le capacità cognitive e motorie e migliorare la qualità della vita in età avanzata.
Ciò che i ricercatori sperano davvero di ottenere non è semplicemente far sì che gli esseri umani "vivano più a lungo", ma trovare modi per ritardare il declino delle funzioni legate all'invecchiamento in modo che le persone possano rimanere in salute più a lungo.
Il significato più importante di questo studio attuale è dimostrare ulteriormente che l'AMPK potrebbe diventare un obiettivo diretto degno di attenzione nella futura ricerca anti-invecchiamento. I risultati della ricerca abbracciano lieviti, nematodi e moscerini della frutta e nei topi sono stati osservati cambiamenti molecolari legati alla longevità, fornendo nuove basi per ulteriori ricerche sulla possibilità che l'AMPK possa produrre effetti di estensione della vita reale nei mammiferi.
Se la ricerca futura potrà dimostrare che l'attivazione diretta dell'AMPK può non solo modificare lo stato metabolico delle cellule e degli animali, ma anche prolungare in modo sicuro la durata della vita sana dei mammiferi, allora questo percorso metabolico potrebbe diventare una direzione importante per lo sviluppo di farmaci antietà. Tuttavia, allo stato attuale, "l'estensione della durata della vita di oltre il 25%" è applicabile solo ad alcuni organismi modello in questo esperimento, e c'è ancora una distanza molto evidente dal trattamento antietà umano.
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