Se ti stai chiedendo come invecchiano le tue cellule, non guardare oltre le estremità dei tuoi cromosomi. Strutture speciali chiamate telomeri tengono d’occhio il danno che si accumula nelle nostre cellule e segnalano quando è il momento di ritirarsi.
Le cellule del nostro corpo prendono un bel pestaggio per tutta la nostra vita. Fattori ambientali come i raggi ultravioletti, un’alimentazione scorretta e l’alcol, oltre a fattori psicologici come lo stress, stanno mettendo a rischio le nostre cellule di danni significativi.
Questi fattori causano danni al DNA nelle nostre cellule, predisponendoci al cancro e ad altre malattie.
Fortunatamente, tuttavia, disponiamo di sofisticati sistemi biologici per contrastare questo danno. Uno di questi meccanismi è coinvolto nell’invecchiamento cellulare, assicurando che le singole cellule vivano per un certo periodo di tempo prima di morire.
I telomeri sono tratti di DNA e proteine all’estremità dei nostri cromosomi. Ogni volta che una cellula si divide, questi tratti si accorciano naturalmente. Una volta che la lunghezza dei telomeri raggiunge un particolare punto di cut-off, la cellula diventa senescente, il che significa che non può più dividersi e successivamente morire.
Come funzionano i telomeri? E perché alcune persone invecchiano più velocemente di altre?
Cappucci protettivi
Come già detto, i telomeri sono strutture alle estremità dei cromosomi che consistono in tratti di DNA e proteine. Quando una cellula si divide, i cromosomi sono replicati e ogni cellula figlia eredita una coppia identica.
Ma le nostre cellule hanno un grosso problema con la replica del DNA. Gli enzimi responsabili di questo processo, chiamato DNA polimerasi, possono facilmente replicare un filamento di DNA nel cromosoma, ma la replica dell’altro filamento è molto più complessa.
La ragione di questo fenomeno è che la molecola del DNA è direzionale, il che significa che i due fili della doppia elica corrono in direzioni opposte.
Le DNA polimerasi possono produrre un filamento continuo di DNA che scorre nella direzione in avanti, ma quando questo meccanismo deve lavorare all’indietro, diventa un groviglio. Invece, i frammenti brevi sono prodotti nella direzione in avanti, che sono poi uniti da altri enzimi.
Quando si tratta delle estremità lontane dei nostri cromosomi, non è possibile replicare l’ultimo tratto del filo inverso o ritardato. Gli scienziati chiamano questo “problema di replicazione finale”. Il risultato di questo è un progressivo accorciamento dell’elasticità del DNA dei telomeri ad ogni round di divisione cellulare.
Significa anche che un filamento di DNA è leggermente più lungo dell’altro. Questa è in realtà una buona cosa; consente al filamento di DNA libero di arricciarsi e piegarsi nel DNA a doppio filamento esistente, formando un anello protettivo.
Con l’accorciamento progressivo dei telomeri arriva la senescenza cellulare. Gli scienziati pensano che questo sia un meccanismo di difesa naturale che blocca le cellule che hanno accumulato troppi danni trasformandosi in potenziali cellule tumorali.
Fattori che influenzano l’età biologica
La lunghezza dei telomeri può essere utilizzata per indicare l’età biologica di un individuo (che è diversa dall’età cronologica). Gli scienziati ora sanno che molti fattori – tra cui l’esercizio fisico, il sonno, la depressione e alcune mutazioni genetiche – sono associati a una ridotta lunghezza dei telomeri e, per estensione, possono portare a un invecchiamento biologico prematuro.
Ad esempio, un recente studio pubblicato sulla rivista dimostra che i bambini che avevano perso i loro padri avevano telomeri significativamente più corti.
Allo stesso modo, una revisione sistematica pubblicata nel numero di settembre 2017 mostra anche un’associazione tra le avversità durante l’infanzia – tra cui violenza, istituzionalizzazione e povertà – e telomeri più brevi.
Resta da vedere se la lunghezza dei telomeri è un indicatore dell’invecchiamento biologico o di una sua causa. Ma limitare i fattori che sono associati negativamente alla lunghezza dei telomeri può contribuire a un’età biologica più giovane.
