Benessere

L’esposizione agli inquinanti, l’aumento dei danni dei radicali liberi accelera l’invecchiamento

Un nuovo studio del ricercatore della WVU School of Medicine Eric Kelley suggerisce che il danno non riparato al DNA può aumentare la velocità dell’invecchiamento. Kelley e i suoi colleghi hanno modificato geneticamente i topi per rimuovere una proteina cruciale per la riparazione del DNA da alcune delle loro cellule staminali. Senza questa proteina, i topi non sono stati in grado di riparare il DNA danneggiato accumulato nelle loro cellule immunitarie. Quando i topi geneticamente modificati avevano 5 mesi, assomigliavano a un normale topo di due anni. Per il contesto, un topo di due anni ha un’età simile a un umano di 80 anni. Attestazione: Aira Burkhart/WVU

Ogni giorno, i nostri corpi affrontano un bombardamento di raggi UV, ozono, fumo di sigaretta, prodotti chimici industriali e altri pericoli.

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Questa esposizione può portare alla produzione di radicali liberi nel nostro corpo, che danneggia il nostro DNA e i nostri tessuti. Un nuovo studio del ricercatore della West Virginia University Eric E. Kelley, in collaborazione con l’Università del Minnesota, suggerisce che il danno al DNA non riparato può aumentare la velocità dell’invecchiamento.

Lo studio appare sulla rivista Nature .

Kelley e il suo team hanno creato topi geneticamente modificati con un cruciale riparazione del DNA proteina mancante dalle loro cellule staminali ematopoietiche , immaturo sistema immunitario le cellule che si sviluppano in cellule bianche del sangue. Senza questa proteina riparatrice, i topi non sono stati in grado di riparare il DNA danneggiato accumulato nelle loro cellule immunitarie.

“Quando il topo geneticamente modificato ha 5 mesi, è come un topo di 2 anni”, ha affermato Kelley, professore associato e presidente associato della ricerca presso il Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia della School of Medicine. “Ha tutti i sintomi e le caratteristiche fisiche. Ha perdita dell’udito, osteoporosi, disfunzione renale, disabilità visiva, ipertensione e altri problemi legati all’età. È invecchiato prematuramente solo perché ha perso la capacità di riparare il suo DNA”.

Secondo Kelley, un normale topo di 2 anni ha circa l’età di un essere umano tra la fine degli anni ’70 e l’inizio degli anni ’80.

Kelley e i suoi colleghi hanno scoperto che i marcatori dell’invecchiamento cellulare, o senescenza, nonché del danno cellulare e dell’ossidazione, erano significativamente maggiori nelle cellule immunitarie dei topi geneticamente modificati rispetto ai topi normali di tipo selvatico. Ma il danno non era limitato al sistema immunitario; i topi modificati hanno anche mostrato cellule invecchiate e danneggiate in organi come fegato e reni.

Questi risultati suggeriscono che un danno al DNA non riparato può far invecchiare prematuramente l’intero corpo.

Quando siamo esposti a un inquinante, come le radiazioni per il trattamento del cancro, l’energia viene trasferita all’acqua nel nostro corpo, rompendo l’acqua. Questo crea molecole altamente reattive, i radicali liberi , che interagiranno rapidamente con un’altra molecola per ottenere elettroni. Quando questi radicali liberi interagiscono con importanti biomolecole, come una proteina o il DNA, provocano danni che possono impedire a quella biomolecola di funzionare correttamente.

Una certa esposizione agli inquinanti è inevitabile, ma ci sono diverse scelte di vita che aumentano l’esposizione all’inquinamento e quindi aumentano i radicali liberi nel corpo. Fumare, bere e l’esposizione a pesticidi e altri prodotti chimici attraverso i rischi professionali aumentano significativamente i radicali liberi.

“Una sigaretta ha da 10 a 16 radicali liberi per boccata, solo da materiali di carbonio combusti”, ha detto Kelley.

Oltre ai radicali liberi prodotti dall’esposizione agli inquinanti, il corpo umano produce costantemente radicali liberi durante un processo utilizzato per trasformare il cibo in energia, chiamato fosforilazione ossidativa.

“Abbiamo meccanismi nei mitocondri che eliminano i radicali liberi per noi, ma se vengono sopraffatti, se abbiamo un’eccessiva nutrizione, se mangiamo troppa spazzatura, se fumiamo, il meccanismo di difesa non può assolutamente tenere il passo”, ha detto Kelley. .

Con l’invecchiamento del corpo, la quantità di danni causati dalla formazione di radicali liberi diventa maggiore delle difese antiossidanti. Alla fine, l’equilibrio tra i due si ribalta sul lato ossidante e il danno inizia a prevalere sulla riparazione. Se siamo esposti a una maggiore quantità di inquinanti e accumuliamo più radicali liberi, questo equilibrio verrà interrotto anche prima, causando un invecchiamento precoce.

Il problema dell’invecchiamento precoce dovuto ai danni dei radicali liberi è particolarmente importante in West Virginia. Lo stato ha la più grande percentuale di cittadini obesi nella nazione e un alto tasso di fumatori e lavoratori in occupazioni ad alta esposizione all’inquinamento.

“Vengo da un background degli Appalachi”, ha detto Kelley. “E, sai, andavo ai funerali che si svolgevano in qualche vecchia casa, una specie di affare in un soggiorno con una bara, e guardavo le persone lì dentro, e loro” Avremmo 39 o 42 anni e sembreremmo che ne avessero 80 a causa della loro occupazione e della loro alimentazione.”

Molti abitanti della Virginia Occidentale hanno anche comorbidità, come diabete, malattie cardiovascolari, ictus e problemi renali, che complicano ulteriormente la situazione.

Sebbene esistano farmaci, chiamati senolitici, che aiutano a rallentare il processo di invecchiamento, Kelley ritiene che sia meglio prevenire l’invecchiamento precoce attraverso il cambiamento dello stile di vita. Dice che concentrarsi sul rallentamento del processo di invecchiamento attraverso misure preventive può migliorare l’esito per ogni comorbidità e aggiungere anni più sani alla vita delle persone.

“L’impatto è minore sulla durata della vita e maggiore sulla durata della salute”, ha affermato. “Se potessi dare alle persone un migliore accesso all’assistenza sanitaria, una migliore istruzione, modi più facili per loro di partecipare a un’alimentazione più sana e uno stile di vita più sano, allora potresti migliorare l’onere economico complessivo sulla popolazione della Virginia Occidentale e avere un risultato molto migliore tutto il in giro.”


Maggiori informazioni: Matthew J. Yousefzadeh et al, Un sistema immunitario invecchiato guida la senescenza e l’invecchiamento degli organi solidi, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03547-7

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