L'alterazione dell'eterocromatina, la struttura in cui è impacchettato il DNA nel nucleo cellulare, è un processo cruciale che determina l'invecchiamento della cellula e dell'organismo. Lo ha scoperto un gruppo di ricercatori del Salk Institute e dell'Accademia delle scienze cinese guidato da Juan Carlos Izpisua Belmonte. Il risultato è stato ottenuto studiando le mutazioni genetiche che causano la sindrome di Werner, una malattia genetica che causa un invecchiamento precoce accompagnato da molte delle malattie tipiche dell'età avanzata: cataratta, diabete di tipo 2, arteriosclerosi, osteoporosi e cancro. All'origine della malattia vi è una mutazione del gene WRN (Werner syndrome RecQ helicase-like) che codifica per la proteina omonima, un importante enzima per i processi che preservano l'integrità strutturale e funzionale del DN A.Nei soggetti affetti dalla sindrome di Werner, quando la proteina è mutata, sono compromessi i meccanismi di replicazione e riparazione del DNA e l'espressione dei geni: l'effetto complessivo è un invecchiamento prematuro dell'organismo, ma finora non erano noto in che modo la proteina mutata potesse influenzare processi cellulari cruciali.Gli autori hanno realizzato un modello cellulare della sindrome di Werner causando una delezione del gene WRN in cellule staminali umane. Le cellule ottenute riproducevano la mutazione osservata nei pazienti con la sindrome di Werner e iniziavano a invecchiare più rapidamente del normale.A un esame più approfondito, i ricercatori hanno scoperto che la delezione del gene WRN porta anche a un'alterazione dell'eterocromatina, la struttura in cui è strettamente impacchettato il DNA nel nucleo cellulare, che agisce come una centrale di controllo dell'attività dei geni e del complesso macchinario cellulare. Lo studio ha chiarito anche che la proteina WRN interagisce direttamente con le strutture molecolari che stabilizzano l'eterocromatina, confermando così la correlazione tra la mutazione del gene WRN e l'alterazione dell'eterocromatina."Il nostro studio ha chiarito la correlazione tra la sindrome di Werner e la disorganizzazione dell'eterocromatina, delineando un meccanismo molecolare con il quale una mutazione genetica porta a un'alterazione generale dei processi cellulari e dei meccanismi di regolazione dell'espressione dei geni", ha spiegato Belmonte. "Più in generale, ciò indica che le alterazioni accumulate nella struttura dell'eterocromatina possono essere una delle principali cause d'invecchiamento cellulare, sollevando anche la questione di come si possa porre rimedio a queste alterazioni e al declino dovuto all'età".
L'origine dell'invecchiamento, dalla cellula all'organismo
L'alterazione dell'eterocromatina, la struttura in cui è impacchettato il DNA nel nucleo cellulare, è un processo cruciale che determina l'invecchiamento della cellula e dell'organismo. Lo ha scoperto un gruppo di ricercatori del Salk Institute e dell'Accademia delle scienze cinese guidato da Juan Carlos Izpisua Belmonte. Il risultato è stato ottenuto studiando le mutazioni genetiche che causano la sindrome di Werner, una malattia genetica che causa un invecchiamento precoce accompagnato da molte delle malattie tipiche dell'età avanzata: cataratta, diabete di tipo 2, arteriosclerosi, osteoporosi e cancro. All'origine della malattia vi è una mutazione del gene WRN (Werner syndrome RecQ helicase-like) che codifica per la proteina omonima, un importante enzima per i processi che preservano l'integrità strutturale e funzionale del DN A.Nei soggetti affetti dalla sindrome di Werner, quando la proteina è mutata, sono compromessi i meccanismi di replicazione e riparazione del DNA e l'espressione dei geni: l'effetto complessivo è un invecchiamento prematuro dell'organismo, ma finora non erano noto in che modo la proteina mutata potesse influenzare processi cellulari cruciali.Gli autori hanno realizzato un modello cellulare della sindrome di Werner causando una delezione del gene WRN in cellule staminali umane. Le cellule ottenute riproducevano la mutazione osservata nei pazienti con la sindrome di Werner e iniziavano a invecchiare più rapidamente del normale.A un esame più approfondito, i ricercatori hanno scoperto che la delezione del gene WRN porta anche a un'alterazione dell'eterocromatina, la struttura in cui è strettamente impacchettato il DNA nel nucleo cellulare, che agisce come una centrale di controllo dell'attività dei geni e del complesso macchinario cellulare. Lo studio ha chiarito anche che la proteina WRN interagisce direttamente con le strutture molecolari che stabilizzano l'eterocromatina, confermando così la correlazione tra la mutazione del gene WRN e l'alterazione dell'eterocromatina."Il nostro studio ha chiarito la correlazione tra la sindrome di Werner e la disorganizzazione dell'eterocromatina, delineando un meccanismo molecolare con il quale una mutazione genetica porta a un'alterazione generale dei processi cellulari e dei meccanismi di regolazione dell'espressione dei geni", ha spiegato Belmonte. "Più in generale, ciò indica che le alterazioni accumulate nella struttura dell'eterocromatina possono essere una delle principali cause d'invecchiamento cellulare, sollevando anche la questione di come si possa porre rimedio a queste alterazioni e al declino dovuto all'età".