Scoperto meccanismo che previene l’invecchiamento del sistema immunitario

Uno studio, pubblicato su Nature Cell Biology, ha individuato un nuovo e inaspettato meccanismo con il quale le cellule del sistema immunitario possono scambiarsi telomeri “ringiovanendo” le cellule riceventi: una scoperta significativa per patologie innescate dall’invecchiamento cellulare quali le demenze e alcune tipologie di tumore.

Ricerca, scoperto meccanismo che previene l’invecchiamento delle cellule del sistema immunitario

Uno studio realizzato un team internazionale guidato da ricercatori dell’UCL, Oxford, Sentcell ltd e Santa Lucia IRCCS ha identificato un nuovo meccanismo che rallenta e potrebbe addirittura impedire il naturale “orologio dell’invecchiamento” delle cellule immunitarie, uno dei nove “segni distintivi dell’invecchiamento “*.

La scoperta in vitro (cellule), convalidata in modelli animali, è stata definita dai ricercatori “inaspettata” ed evidenzia un meccanismo che potrebbe essere possibile sfruttare per allungare la vita del sistema immunitario, consentendo alle persone di vivere più a lungo e in salute. Avrebbe inoltre anche una possibile applicazione clinica in malattie come il cancro e la demenza.

L’autore principale, il prof. Alessio Lanna, professore onorario presso l’UCL e CEO di “Sentcell Ltd” un’azienda innovativa focalizzata sul ringiovanimento cellulare, spiega: “Le cellule immunitarie sono costantemente in stato di allerta, pronte a combattere gli agenti patogeni e per essere efficaci devono persistere per decenni nell’organismo. Le strategie impiegate per rendere possibile questa protezione a lungo termine, e in alcuni casi a vita, sono però in gran parte sconosciute. 
In questa ricerca abbiamo cercato di capire quali meccanismi conferiscono longevità alle cellule del sistema immunitario, note come cellule T, alla base della risposta immunitaria contro un antigene, una sostanza estranea riconosciuta dai meccanismi di difesa immunitaria dell’organismo”.

Perché il sistema immunitario invecchia?

Ciascuno dei cromosomi, presenti in tutte le cellule, contiene estremità protettive chiamate telomeri, specifiche sequenze di DNA che si ripetono migliaia di volte. Ogni telomero ha due scopi: in primo luogo, protegge le regioni codificanti dei cromosomi e ne impedisce il danneggiamento; in secondo luogo, agisce come un orologio per l’invecchiamento che controlla il numero di replicazioni (note anche come divisioni) che una cellula può effettuare.

Nei linfociti T (un tipo di globuli bianchi o cellule immunitarie), come nella maggior parte delle cellule, i telomeri diventano sempre più corti (attrito telomerico) a ogni successiva divisione cellulare. Quando i telomeri raggiungono una lunghezza critica, la cellula cessa di dividersi ed entra in senescenza, attivando il processo di eliminazione della cellula da parte del sistema immunitario. 

L’usura dei telomeri è stata descritta come uno dei “segni distintivi dell’invecchiamento “* e, quando il sistema immunitario non funziona più in modo efficace, questo porta all’insorgenza di infezioni croniche, malattie tumorali e morte.

Risultati dello studio

I ricercatori, studiando in vitro la risposta immunitaria dei linfociti T contro un microbo (infezione estranea), hanno inaspettatamente osservato una reazione di trasferimento dei telomeri tra due tipi di globuli bianchi, in “vescicole extracellulari” (piccole particelle che facilitano la comunicazione intercellulare). 
Una cellula presentante l’antigene (APC), costituita da cellule B, cellule dendritiche o macrofagi, fungeva da “donatore di telomeri” al linfocita T – la cellula ricevente i telomeri.  

Con il trasferimento dei telomeri, il linfocita T ricevente diventa longevo e acquisisce caratteristiche di memoria cellulare e proprietà simili a quelle delle cellule staminali, consentendo al linfocita T di proteggere a lungo termine l’organismo da un’infezione.

La reazione di trasferimento ha allungato alcuni telomeri di circa 30 volte di più rispetto all’estensione esercitata dalla telomerasi*. 

La telomerasi, considerata un tempo l’unico enzima sintetizzatore di DNA, è deputata al mantenimento dei telomeri nelle cellule staminali, nelle cellule del sistema immunitario, nel tessuto fetale, nelle cellule riproduttive e nello sperma. Tuttavia, non svolge questa funzione in altre cellule, portando all’esaurimento dei telomeri. Anche nelle cellule immunitarie, dove l’enzima è naturalmente attivo, le continue reazioni immunitarie causano una progressiva inattivazione della telomerasi che porta all’accorciamento dei telomeri, fino a quando le cellule smettono di dividersi e si verifica la senescenza replicativa.

Il Prof. Lanna ha aggiunto: “La reazione di trasferimento dei telomeri tra le cellule immunitarie si aggiunge alle scoperte sulla telomerasi premiate con il Nobel e dimostra che le cellule sono in grado di scambiare i telomeri per regolare la lunghezza dei cromosomi prima che inizi l’azione della telomerasi. È possibile che l’invecchiamento possa essere rallentato o curato semplicemente trasferendo i telomeri.

Queste vescicole telomeriche, su cui il trasferimento si basa, possono essere isolate dal sangue e presentano proprietà anti-invecchiamento in cellule immunitarie umane  e nei modelli animali. In seguito a purificazione, le vescicole telomeriche possono essere somministrate per estendere la protezione immunitaria, prevenire o controllare una infezione, indipendentemente o in combinazione con un vaccino. Una estensione della protezione immunitaria è importante, e permetterebbe, ad esempio la, riduzione di ripetuti richiami vaccinali, come osservato di recente per vaccinazioni COVID “boosters”. In futuro, farmaci anti-invecchiamento di nuova generazione potrebbero perfino stimolare la reazione di trasferimento telomerico direttamente nell’uomo, per ovviare situazioni in cui il trasferimento non avviene spontaneamente, con conseguente invecchiamento cellulare, nuove terapie dell’età senza necessità di purificazione di vesicole.”

Il Prof. Lanna ha concluso: “La biologia dei telomeri è stata studiata per più di 40 anni. Per decenni, un singolo enzima, la telomerasi, è stato ritenuto l’unico meccanismo responsabile dell’allungamento e del mantenimento dei telomeri nelle cellule. I nostri risultati suggeriscono ora un meccanismo diverso che non richiede la telomerasi per estendere i telomeri e agisce quando la telomerasi è ancora inattiva nella cellula”. 

*”The Hallmarks of Aging” è un lavoro storico di Kroemer et al. pubblicato su Cell nel 2013. 

Fonte: www.hsantalucia.it