Un gruppo di ricercatori coordinato da Stefano Piccolo ha scoperto che alcuni cambiamenti strutturali nell’ambiente che circonda la cellula innescano segnali che favoriscono i processi di invecchiamento.
Il decadimento delle strutture di supporto delle cellule dà il via a una cascata di segnali ed eventi che alimenta i processi di invecchiamento dell’intero organismo. A muovere questi processi si trovano implicate molte molecole. Tra queste sembrano avere un ruolo rilevante la proteina YAZ, che legge le variazioni delle caratteristiche meccaniche dell’ambiente, e una proteina di allarme denominata cGAS–STING, che dà il via ai processi infiammatori tipici dell’invecchiamento. È quanto ha scoperto e pubblicato sulla rivista Nature un gruppo di ricercatori coordinato da Stefano Piccolo, del Dipartimento di medicina molecolare dell’Università di Padova e di IFOM (Istituto fondazione di oncologia molecolare). Piccolo è anche coordinatore di uno dei programmi “5 per mille” AIRC in cui studia le metastasi con un approccio innovativo, tenendo conto degli aspetti meccanici e fisici che influenzano il comportamento delle cellule.
“Gli organi sono strutture complesse, in cui coesistono cellule che hanno uno specifico compito funzionale e altre cellule che ne garantiscono il funzionamento, per esempio offrendo loro supporto strutturale” spiega Piccolo. “Questa intelaiatura non è composta solo da cellule ma anche da una ‘foresta’ di proteine strutturali, come il collagene o l’elastina, immerse nella matrice extracellulare.”
Questa complessa entità si rimodella costantemente ed è fondamentale per mantenere il tessuto in tensione, una condizione interpretata dalle cellule come uno stato di benessere.
“Tuttavia, per molte ragioni, durante l’invecchiamento questa struttura tende progressivamente a degradarsi. È come se l’intelaiatura della tenda del circo cominciasse a cedere” spiega Piccolo. “Questo cambiamento è per le cellule un segnale di sofferenza.”
È qui che entra in gioco una proteina denominata YAP: in risposta a questo cambiamento i suoi livelli si cominciano a ridurre. “Tra i ruoli di YAP ce n’è uno molto importante: protegge la membrana nucleare, lo scrigno in cui è custodito il DNA. Al calare dei livelli di YAP, la membrana nucleare, che nei giovani è una struttura molto robusta, comincia a diventare fragile fino a lacerarsi” spiega ancora il ricercatore. “Da questi buchi può fuoriuscire DNA, come fosse dentifricio fuori dal tubetto.”
È un evento traumatico per la cellula, che interpreta la presenza di DNA in aree esterne al nucleo come un segnale di allarme simile a quel che accade quando all’interno della cellula entra un virus. A questo punto una proteina di allarme denominata cGAS–STING dà il via a una potente infiammazione che, senza spegnersi, favorisce i processi di invecchiamento e quello che in gergo viene chiamata inflammaging (dalle parole inglesi inflammation e aging), cioè il tipico stato infiammatorio cronico dell’anziano.
La scoperta potrebbe portare ora a identificare sostanze che, interferendo con l’attività di cGAS–STING, rallentino l’infiammazione e i processi di invecchiamento. Ma ha anche potenziali ricadute in ambito oncologico.
“L’invecchiamento è il più importante fattore di rischio per il cancro, una malattia la cui incidenza cresce all’avanzare dell’età. Inoltre il cancro è una patologia in cui le alterazioni genetiche della cellula interagiscono con fattori ambientali. Da questo punto di vista l’infiammazione crea l’ambiente di crescita ideale per i cloni tumorali” conclude Piccolo.
Data di pubblicazione: 6 luglio 2022