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 delProgetto MILEAGE(Microelements in Life Expectancy and Aging), finanziato dalla Commissione UE nell’ambito delProgramma 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 chel’invecchiamento colpisce ogni cellula del nostro corpo.
“La velocità con cui invecchiamo può essere in parte determinata da fattori genetici– ha spiegatoIrina 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 aggiuntoJohn Beattie, Docente di Nutrizione presso ilRowett Institutedell’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, peridentificare 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’imaginga 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 asvelare i meccanismi molecolari che modulano l’omeostasi dello zinco e del rame.
Questa intensa ricerca ha confermato che ilivelli 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 ladisregolazione 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 alcunibiomarcatori utili per rilevare l’effetto dell’invecchiamento sull’omeostasi dello zinco e del rame nel corpo. La ricerca apre le porte, inoltre allosviluppo 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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