Una nuova ricerca, condotta nell’ambito di un Progetto finanziato dal Programma Horizon 2020, rivela come un’adeguata regolazione cellulare del trasporto di microelementi, quali zinco e rame, nel corso dell’invecchiamento sia fondamentale per mantenere un buono di stato di salute e un’elevata qualità di vita.
Una maggiore longevità con un’elevata qualità della vita è auspicabile non solo per la soddisfazione della vita personale, ma anche per ridurre i costi sanitari e per aumentare il contributo socio-economico degli individui nei paesi con una popolazione demografica che invecchia. Lo stile di vita permanente ha un impatto importante sullo stato di salute in età avanzata e un’alimentazione adeguata gioca un ruolo chiave nel mantenere le funzioni cellulari entro limiti normali. Microelementi come lo zinco (Zn) e il rame (Cu) sono essenziali per la vita e sono coinvolti nel normale funzionamento di migliaia di proteine. La disregolazione di questi metalli porta a disturbi dell’omeostasi, malattie e a una ridotta qualità della vita.
Identificare i meccanismi molecolari attraverso i quali l’invecchiamento influenza l’omeostasi di zinco e rame e progettare un modello predittivo per scopi terapeutici, è stato l’obiettivo del Progetto MILEAGE (Microelements in Life Expectancy and Aging), finanziato dalla Commissione UE nell’ambito del Programma Horizon 2020 – Azioni Marie Skłodowska-Curie, coordinato dall’Università della Piccardia (Amiens).
Con l’avanzare dell’età, il nostro aspetto cambia; questa trasformazione, tuttavia, non avviene solo a livello cutaneo, tanto che l’invecchiamento colpisce ogni cellula del nostro corpo.
“La velocità con cui invecchiamo può essere in parte determinata da fattori genetici – ha spiegato Irina Korichneva, Docente di Fisiologia cellulare presso l’Università di Piccardia “Jules Verne”, che ha coordinato la ricerca – ma è anche influenzata dall’efficienza con cui le cellule regolano nutrienti essenziali come lo zinco e il rame”.
Microelementi quali lo zinco e il rame vengono assorbiti dagli alimenti di cui ci nutriamo e sono utilizzati in ogni cellula per migliaia di funzioni diverse. I trasportatori e i canali che spostano lo zinco e il rame all’interno, intorno e al di fuori dalle cellule possono essere influenzati dall’invecchiamento e, di conseguenza, risultano potenziali bersagli privilegiati per la terapia farmacologica
“Durante la giovinezza e la mezza età, l’organismo bilancia l’assorbimento e l’escrezione di questi elementi essenziali in modo efficiente – ha aggiunto John Beattie, Docente di Nutrizione presso il Rowett Institute dell’Università di Aberdeen (Gran Bretagna), un’altra Università che ha fatto parte del Consorzio assieme a Università di Kiev, Università di Parigi-Saclay, Università delle Indie occidentali (Giamaica), Università di Santiago (Cile) – In età avanzata, tuttavia, questo equilibrio può venire meno, dando luogo a carenze potenzialmente in grado di accelerare condizioni patologiche come le malattie cardiache e il cancro”.
Avvalendosi di una tecnologia all’avanguardia, i ricercatori hanno approfondito dettagliatamente i processi molecolari dell’omeostasi dello zinco e del rame a diversi livelli cellulari. Ad esempio, per identificare i cambiamenti legati all’età nei trasportatori e nei canali dei minerali in traccia, il progetto ha analizzato i flussi ionici nelle cellule vive in tempo reale.
“Abbiamo ottenuto questo risultato accoppiando un sistema modello di coltura cellulare a un sofisticato spettrometro di massa – ha spiegato Beattie – il che ci ha permesso di monitorare in modo continuativo il trasferimento di isotopi stabili”.
Il progetto ha utilizzato anche l’imaging a raggi X al sincrotrone per visualizzare gli elementi all’interno delle cellule secondo una risoluzione nanometrica. Inoltre, la modifica genetica di molecole chiave ha contribuito a svelare i meccanismi molecolari che modulano l’omeostasi dello zinco e del rame.
Questa intensa ricerca ha confermato che i livelli di zinco e rame, in effetti, cambiano con l’avanzare dell’età. Inoltre, lo studio ha messo in evidenza il potenziale impatto esercitato da tale cambiamento sullo stato di salute generale. Ad esempio, i dati hanno dimostrato che la disregolazione di questi metalli può comportare l’insorgenza di disturbi cardiovascolari, deterioramento delle funzioni cerebrali e cancro.
“La nostra ricerca – ha dichiarato Korichneva – sottolinea l’importanza di mantenere adeguati i livelli di zinco e rame per garantire la salute e la longevità a lungo termine”.
Sulla base di queste scoperte, i ricercatori hanno determinato alcuni biomarcatori utili per rilevare l’effetto dell’invecchiamento sull’omeostasi dello zinco e del rame nel corpo. La ricerca apre le porte, inoltre allo sviluppo di nuovi farmaci che potrebbero bersagliare le proteine trasportatrici e contribuire a regolarne la funzione, migliorando in tal modo il controllo omeostatico di questi metalli essenziali.
“Una maggiore longevità con un’elevata qualità della vita è auspicabile non solo per la soddisfazione personale, ma anche per ridurre i costi sanitari associati all’invecchiamento della popolazione – ha concluso Korichneva – I metodi, le tecniche e i farmaci utilizzati nell’ambito del progetto MILEAGE per regolare l’omeostasi dei microelementi contribuiranno a migliorare la salute e la qualità della vita in relazione al processo di invecchiamento”.
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