Dopo una serie di esperimenti sui topi, i ricercatori hanno concluso che il tasso di invecchiamento umano dipende dalla struttura del DNA nei mitocondri, che riceve da sua madre. I mitocondri sono una sorta di “centrali elettriche cellulari”. Sintetizzano molecole portatrici di energia. E solo queste strutture contengono il proprio DNA, oltre a quello che è nei cromosomi.

Si scopre che alcune mutazioni nel DNA mitocondriale possono accelerare l’invecchiamento del corpo. Apparentemente, ciò è dovuto al fatto che viene prodotta meno energia nella cellula.

Ora gli scienziati sono interessati a un’altra domanda: è possibile influenzare la situazione con l’aiuto dello stile di vita e dei farmaci?

I mitocondri possono svolgere un ruolo chiave nel processo di invecchiamento, secondo il leader del team di ricerca Nils-Göran Larsson.

Quindi, l’elenco delle teorie sull’invecchiamento è stato riempito con un’altra. Ma almeno uno di loro può darci una risposta esaustiva alla domanda: perché le persone invecchiano? Cosa ne sappiamo oggi?

Teorie dell’invecchiamento

Oggi ci sono due punti di vista principali sul processo di invecchiamento:

• L’invecchiamento è il risultato di impatti negativi sul corpo dall’esterno. Questi possono essere vari prodotti chimici (condizioni ambientali sfavorevoli, cibo e acqua potabile di scarsa qualità, rischi professionali e così via), radiazioni (radiazioni solari, raggi cosmici, sorgenti di radiazioni artificiali), variazioni di temperatura e così via. Costretto a confrontarsi costantemente con questi fattori, il corpo gradualmente si “consuma”.

• L’invecchiamento è un processo programmato, un risultato naturale dell’evoluzione. Quando c’è un costante cambio di generazioni, ogni nuova è più adattata all’ambiente¹.

Tre meccanismi principali sono coinvolti nel processo di invecchiamento:

• Cellulare: cambiamenti che si verificano a livello cellulare.

• Molecolare: cambiamenti che si verificano a livello molecolare.

• Fisiologico: cambiamenti che si verificano a livello di vari sistemi, principalmente ghiandole immunitarie ed endocrine.

Meccanismi cellulari dell’invecchiamento

Le cellule si riproducono per divisione. Affinché ogni nuova cellula sia completa come cellula madre, deve avere un set completo di cromosomi. Pertanto, prima di dividere, devono essere raddoppiati.

Lo scienziato Leonard Hayflick ha condotto un esperimento durante il quale le cellule del tessuto connettivo capaci di divisione attiva sono state trasferite in un nuovo mezzo nutritivo, durante il quale ha osservato la loro riproduzione.
Si è scoperto che la cellula è in grado di dividersi solo 50-70 volte (52 volte in media), dopodiché diventa impossibile un’ulteriore divisione.

Questo fenomeno è stato spiegato dal ricercatore russo Alexei Olovnikov. Ha suggerito l’esistenza di speciali sezioni terminali di DNA (telomeri) che non sono in grado di raddoppiarsi durante la divisione cellulare. In ogni nuova generazione di cellule, queste sezioni vengono accorciate e questo continua fino a quando la divisione diventa impossibile.

Un enzima speciale è responsabile della riparazione del DNA, ma nella maggior parte delle cellule la sua attività è molto bassa. In laboratorio, quando è stato attivato artificialmente, è stato possibile raddoppiare il numero di divisioni cellulari.
È noto che in diversi animali le cellule sono capaci di diversi numeri di divisioni. Ad esempio, nei ratti – 100 volte. E questa è una sorta di discrepanza: dopotutto, con tali indicatori, l’aspettativa di vita dei ratti dovrebbe essere più lunga di quella di una persona.

Come affermato dallo stesso Olovnikov, la sua teoria non può spiegare completamente i meccanismi dell’invecchiamento. L’accorciamento dei telomeri del DNA ha il potenziale di portare all’invecchiamento e alla morte, ma non tutte le persone vivono al punto in cui tutte le cellule del corpo perdono la capacità di dividersi.

Il secondo meccanismo cellulare di invecchiamento è associato all’enzima fosfoinositide-3-chinasi. Regola la riproduzione e la morte cellulare programmata (apoptosi).

Ad esempio, con una serie di mutazioni nel gene della fosfoinositide-3-chinasi, la durata della vita dei nematodi nematodi è significativamente aumentata. Se, tuttavia, le cellule del tessuto connettivo vengono poste su un mezzo nutritivo e la fosfoinositide-3-chinasi viene bloccata in esse, iniziano i processi simili all’invecchiamento.

Meccanismi molecolari dell’invecchiamento

Parte dell’invecchiamento corporeo è causata da cambiamenti a livello molecolare che portano a disfunzioni; le cellule perdono rapidamente la capacità di dividersi. La membrana cellulare è particolarmente colpita.

Le cellule possono accumulare sostanze insolite che non si formano mai normalmente. La loro rimozione in modo naturale è difficile o addirittura impossibile. Questi “detriti molecolari” intasano la cellula, le impediscono di dividersi normalmente e ne accelerano la morte.

Si ritiene che molti meccanismi molecolari dell’invecchiamento siano realizzati attraverso i radicali liberi – sostanze attive che possono ossidare altre molecole. Il corpo contiene sistemi antiossidanti che svolgono una funzione protettiva. Nel tempo, iniziano a funzionare peggio. I radicali liberi causano danni più gravi, accelerando l’accumulo di “detriti molecolari”.

I radicali liberi possono anche danneggiare il materiale genetico nei cromosomi: DNA e RNA. Nel tempo, danni, errori nel codice genetico e mutazioni si accumulano, determinando la formazione di cellule difettose dopo la successiva divisione cellulare.

Tuttavia, il ruolo dei radicali liberi nel processo di invecchiamento è controverso. Ad esempio, recentemente un gruppo di scienziati della McGill University (Canada), guidato da Sierfried Hekimi, ha condotto uno studio sui nematodi. Si è concluso che i radicali liberi non solo “non sono colpevoli” dell’invecchiamento, ma aiutano anche a combatterlo. Provocano il processo di morte naturale delle cellule difettose. Pertanto, il corpo si sbarazza degli “anelli deboli”. La durata della vita di Ascaris, a cui sono stati iniettati radicali liberi, è aumentata.

Meccanismi fisiologici dell’invecchiamento

Nessuna cellula del corpo umano funziona da sola. Ognuno è soggetto alle influenze del sistema nervoso, immunitario, delle ghiandole endocrine. Esistono meccanismi specifici che regolano il processo di invecchiamento cellulare.

Ci sono alcune sostanze che attivano la riproduzione cellulare. Questi includono alcuni ormoni, sostanze biologicamente attive.

Le cellule in attiva proliferazione secernono sostanze che, al contrario, inibiscono la divisione.
Con l’età, le cellule diventano più sensibili all’inibizione e praticamente non rispondono alle influenze attivanti. Anche se hanno molecole di DNA abbastanza lunghe.

Nel corso della vita, il contenuto di ormoni nel sangue cambia. L’ipotalamo, una ghiandola cerebrale che regola il lavoro di quasi tutti gli organi endocrini, reagisce peggio alle influenze esterne con l’età, perde la capacità di adattare adeguatamente il lavoro del sistema umorale a determinate condizioni.

I cambiamenti nell’immunità durante l’invecchiamento sono duplici. Da un lato, la reazione in risposta all’introduzione di antigeni estranei si indebolisce, allo stesso tempo si sviluppa l’aggressività contro le proprie cellule.

Conseguenze dei disturbi legati all’età nel sistema immunitario:

• Attivazione di infezioni croniche, aumento della sensibilità ai patogeni.

• Aumento del rischio di sviluppare tumori maligni.

• Lesioni vascolari, aterosclerosi.

• Danni autoimmuni alla tiroide, al pancreas e ad altre ghiandole.

• Malattie degenerative del sistema nervoso.

Il sistema immunitario più efficace funziona all’età di 11 anni. Alcuni ricercatori sostengono che se il sistema immunitario funzionasse allo stesso modo per tutta la vita, in teoria l’aspettativa di vita media potrebbe essere di 800 anni e gli individui vivrebbero fino a 22.000 anni¹.

Tra le teorie considerate, è difficile individuare quella principale. Nessuno di loro può spiegare completamente perché il corpo appassisce gradualmente. Forse il processo è così complesso che ogni meccanismo ha un certo valore in esso. E forse ce ne sono altri che devono ancora essere scoperti.