I telomeri sono i "cappucci" che proteggono le estremità dei filamenti di DNA dalla distruzione da parte delle cellule. Sono costituiti da aree di sequenze ripetute di DNA combinate con proteine specifiche alle estremità dei cromosomi — le strutture strettamente avvolte di DNA e proteine all'interno delle cellule. I telomeri hanno un ruolo nella velocità di invecchiamento delle cellule, anche se non è del tutto chiaro come.
Gli organismi privi di cromosomi circolari, tra cui gli esseri umani, gli altri animali, le piante e persino i protisti unicellulari, hanno i telomeri. I telomeri agiscono come barriere, impedendo al DNA di essere degradato e corrotto;
Se le nostre cellule non avessero i telomeri, i macchinari cellulari "rosicchierebbero le estremità dei cromosomi e i geni essenziali", ha dichiarato Jan Karlseder (si apre in una nuova scheda), professore al Salk Institute for Biological Studies in California e direttore del Glenn Center for Biology of Aging Research del Salk Institute. La cellula potrebbe anche attaccare l'estremità di un cromosoma a quella di un altro, il che sarebbe "un evento disastroso" per una cellula.
"Poiché i nostri cromosomi sono pezzi lineari di DNA, si è evoluta una struttura chiamata telomero che protegge le estremità naturali dei cromosomi dal riconoscimento di un danno al DNA", ha spiegato Karlseder a Live Science.
Ogni volta che una cellula si divide, una parte della sequenza ripetuta in un telomero viene persa. Quando i telomeri diventano troppo corti per funzionare efficacemente, una cellula muore o smette di dividersi. Poiché la maggior parte delle cellule non può rigenerare i telomeri, questi si accorciano con l'età. La velocità di accorciamento dei telomeri è stata associata anche al tasso di invecchiamento.
Qual è la funzione dei telomeri? Che cosa fanno i telomeri?
Qual è la funzione dei telomeri? Che cosa fanno i telomeri?
Nell'uomo e in tutti i vertebrati, i telomeri ripetono le sequenze nucleotidiche TTAGGG — due molecole di timina, una di adenina e tre di guanina. I nucleotidi sono le molecole che compongono la sequenza del DNA. Nell'uomo, questa sequenza può ripetersi fino a circa 3.000 volte, ma il numero di ripetizioni varia a seconda delle specie. Alla fine del telomero si trova una sorta di "nodo" chiamato T-loop, mantenuto da una struttura proteica specifica chiamata complesso shelterin. L'anello a T e la shelterina rendono più difficile per la cellula distruggere il DNA alla fine del cromosoma, mentre le sequenze ripetute forniscono strati di codice genetico che la cellula può distruggere senza interferire con il DNA di cui ha bisogno per funzionare.
Nella maggior parte delle cellule, i telomeri si accorciano con il tempo, man mano che la cellula distrugge una parte maggiore del proprio codice genetico. Tuttavia, alcune cellule, come le cellule staminali, che generano molti tipi di cellule specializzate del corpo, e le cellule germinali, che formano gli ovuli e gli spermatozoi, possono utilizzare un enzima chiamato telomerasi per rigenerare i telomeri. Alcune ricerche indicano che potrebbero esserci modi per aumentare leggermente la lunghezza dei telomeri in altri tipi di cellule.
Telomeri e invecchiamento<
Telomeri e invecchiamento<
La maggior parte delle cellule non è in grado di rigenerare i telomeri, che si accorciano nel corso della vita di una cellula e di un organismo. "L'accorciamento dei telomeri stabilisce una vera e propria durata di vita per le nostre cellule, limitando il numero di raddoppi di popolazione o di proliferazioni a cui le cellule possono essere sottoposte", ha detto Karlseder.
Da quando la biologa Elizabeth Blackburn, vincitrice del premio Nobel (si apre una nuova scheda), ha scoperto la natura dei telomeri e l'esistenza dell'enzima telomerasi, molti studi hanno sostenuto l'esistenza di un legame tra età biologica, lunghezza dei telomeri, salute generale e mortalità;
Uno studio del 2003 pubblicato sulla rivista The Lancet (si apre in una nuova scheda) ha rilevato che in un campione di persone apparentemente sane di età superiore ai 60 anni, che i ricercatori hanno seguito nel tempo, le persone con telomeri più corti avevano tassi di mortalità più elevati sia per malattie cardiache che per malattie infettive. Nel 2013, il primo studio (si apre in una nuova scheda) di questo tipo ha rilevato che i cambiamenti nello stile di vita in termini di esercizio fisico, dieta, gestione dello stress e supporto sociale erano associati a un aumento della lunghezza dei telomeri in un piccolo gruppo di uomini con cancro alla prostata a basso rischio. Una revisione del 2022 (si apre in una nuova scheda) ha rilevato che l'attività fisica regolare, da moderata a vigorosa, sembra aiutare a preservare la lunghezza dei telomeri. Il tasso di accorciamento dei telomeri è stato collegato alla durata della vita in diversi organismi. Uno studio del 2019 pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (si apre in una nuova scheda) ha rilevato che, mentre una misurazione generale della lunghezza dei telomeri di un organismo non aveva alcuna correlazione con la durata della vita, quanto più rapidamente i telomeri di un organismo si riducevano in lunghezza, tanto più breve era la sua durata di vita.
"Le cause esatte dell'invecchiamento non sono ancora state comprese e non è chiaro perché alcune specie vivano meno di 1 [giorno], mentre altre possono vivere più di 400 [anni]", si legge nel sorprendente incipit dello studio. I telomeri potrebbero aiutare a far luce su questo annoso mistero.
Uno studio del 2021 pubblicato sulla rivista GeroScience (si apre in una nuova scheda) sostiene che le conseguenze della lunghezza dei telomeri potrebbero influire sull'aspetto di una persona. I ricercatori hanno esaminato i risultati di un sondaggio condotto su oltre 400.000 partecipanti alla UK Biobank, un grande database di informazioni sulla salute di persone residenti nel Regno Unito. Hanno scoperto che le persone con predittori genetici di una maggiore lunghezza dei telomeri avevano maggiori probabilità di affermare che la gente tendeva a pensare che sembrassero più giovani della loro età;
- Correlati: cosa sono le "zone blu" e detengono davvero i segreti per una vita più lunga?
Telomeri e cancro<
Telomeri e cancro<
Un modo importante in cui i telomeri sono collegati alla salute è il rischio di cancro. Quando i telomeri diventano molto corti, è più probabile che il DNA copiato durante la divisione cellulare sia danneggiato, il che può aumentare il rischio di cancro.
Un altro modo in cui un malfunzionamento dei telomeri può portare al cancro è se l'enzima telomerasi diventa attivo in cellule in cui non dovrebbe esserlo.
"Praticamente ogni singola cellula cancerosa ha trovato dei meccanismi per mantenere i telomeri e superare il percorso di accorciamento dei telomeri", ha detto Karlseder. "Ed è questo che mantiene le cellule tumorali immortali";
L'organismo cerca di contrastare il cancro impedendo alle cellule con telomeri troppo corti di dividersi, fenomeno chiamato senescenza.
Karlseder, insieme a un team di ricercatori del Salk Institute, ha completato uno studio, pubblicato nel 2023 sulla rivista Nature (si apre in una nuova scheda), che mostra come i telomeri possano innescare la morte cellulare: Parlano con i mitocondri di una cellula, il suo fornitore di energia, per provocare un'infiammazione mortale durante la crisi, l'avvio della morte cellulare programmata in risposta a telomeri troppo corti. Il processo fa luce sul modo in cui i telomeri contribuiscono a impedire alle cellule di diventare cancerose.
Anche se alcune ricerche (si apre in una nuova scheda) suggeriscono che proteggere, o addirittura rigenerare, i telomeri potrebbe allungare la durata della vita, Karlseder afferma che il rischio di provocare il cancro rende la cosa rischiosa;
Vorrei mettere in guardia contro gli approcci che si limitano ad allungare i telomeri", ha detto. "Sappiamo che questo porta al cancro e non necessariamente a una lunga durata di vita";
Piuttosto che cercare di allungare la durata della vita e di invertire l'invecchiamento, ha detto, i ricercatori dovrebbero concentrarsi maggiormente sull'estensione della "durata della salute", ovvero la quantità di tempo che si trascorre in buona salute;
Uno degli scopi del processo di invecchiamento “è proprio quello di prevenire l'insorgenza del cancro", ha detto Karlseder. "Dovremmo accogliere l'invecchiamento come un meccanismo di soppressione del cancro".
