Febbraio 6, 2020
Gli scienziati hanno identificato un “interruttore” molecolare che controlla il meccanismo immunitario responsabile dell’infiammazione cronica nel corpo. La scoperta potrebbe portare a nuovi modi per arrestare o addirittura invertire molte condizioni legate all’età, dall’Alzheimer e dal Parkinson al diabete e al cancro.
Ora, gli scienziati dell’Università della California, Berkeley, hanno identificato un “interruttore” molecolare che controlla il meccanismo immunitario responsabile dell’infiammazione cronica nel corpo. La scoperta, che appare online il 6 febbraio sulla rivista Cell Metabolism, potrebbe portare a nuovi modi per fermare o addirittura invertire molte di queste condizioni legate all’età.
“Il mio laboratorio è molto interessato a comprendere la reversibilità dell’invecchiamento”, ha affermato l’autore senior Danica Chen, professore associato di biologia metabolica, scienze nutrizionali e tossicologia presso l’UC Berkeley. “In passato, abbiamo dimostrato che le cellule staminali invecchiate possono essere ringiovanite. Ora, ci stiamo chiedendo: fino a che punto è possibile invertire l’invecchiamento? E lo stiamo facendo osservando le condizioni fisiologiche, come l’infiammazione e la resistenza all’insulina, che sono state associate con degenerazione e malattie legate all’invecchiamento “.
Nello studio, Chen e il suo team dimostrano che una voluminosa raccolta di proteine immunitarie chiamata inflammasoma NLRP3 – responsabile del rilevamento di potenziali minacce per il corpo e del lancio di una risposta infiammatoria – può essere essenzialmente disattivata rimuovendo un po ‘di materia molecolare in un processo chiamato deacetilazione.
L’iperattivazione dell’inflammasoma NLRP3 è stata collegata a una varietà di condizioni croniche, tra cui la sclerosi multipla, il cancro, il diabete e la demenza. I risultati di Chen suggeriscono che i farmaci mirati alla deacetilazione o allo spegnimento, questo inflammasoma NLRP3 potrebbero aiutare a prevenire o curare queste condizioni e possibilmente la degenerazione legata all’età in generale.
“Questa acetilazione può servire da interruttore”, ha detto Chen. “Quindi, quando è acetilato, questo inflammasoma è acceso. Quando è deacetilato, l’inflammasoma è spento.”
Studiando topi e cellule immunitarie chiamate macrofagi, il team ha scoperto che una proteina chiamata SIRT2 è responsabile della deacetilazione dell’inflammasoma NLRP3. I topi che sono stati allevati con una mutazione genetica che ha impedito loro di produrre SIRT2 hanno mostrato più segni di infiammazione alla vecchiaia matura di due rispetto alle loro controparti normali. Questi topi hanno anche mostrato una maggiore resistenza all’insulina, una condizione associata al diabete di tipo 2 e alla sindrome metabolica.
Il team ha anche studiato topi più anziani il cui sistema immunitario era stato distrutto con radiazioni e poi ricostituito con cellule staminali del sangue che producevano la versione deacetilata o acetilata dell’inflammasoma NLRP3. Coloro a cui era stata somministrata la versione deacetilata o “off” dell’inflammasoma avevano migliorato la resistenza all’insulina dopo sei settimane, indicando che lo spegnimento di questo apparato immunitario potrebbe effettivamente invertire il decorso della malattia metabolica.
“Penso che questa scoperta abbia implicazioni molto importanti nel trattamento delle principali malattie croniche umane”, ha detto Chen. “È anche una domanda tempestiva da porre, perché l’anno scorso, molti studi promettenti sulla malattia di Alzheimer si sono conclusi con un fallimento. Una possibile spiegazione è che il trattamento inizia troppo tardi ed è arrivato al punto di non ritorno. Quindi, penso che sia più urgente che mai per comprendere la reversibilità delle condizioni legate all’invecchiamento e utilizzare tali conoscenze per favorire lo sviluppo di farmaci per le malattie legate all’invecchiamento. “
Co-autori dello studio includono Ming He, Hou-Hsien Chiang e Hanzhi Luo, precedentemente presso la UC Berkeley dove è stata condotta la ricerca; Zhifang Zheng, Mingdian Tan, Rika Ohkubo e Wei-Chieh Mu presso UC Berkeley; Qi Qiao, Li Wang e Hao Wu alla Harvard Medical School; e Shimin Zhao alla Fudan University.
Questa ricerca è stata supportata in parte dal National Institutes of Health nell’ambito delle sovvenzioni R01DK117481, R01DK101885, R01AG063404, R01AG 063389, DP1HD087988 e R01Al124491; l’Istituto nazionale per l’alimentazione e l’agricoltura; il fondo France-Berkeley, borsa di studio Glenn / AFAR; il Dr. e la signora James C.Y. Soong Fellowship; la borsa di studio del governo per gli studi all’estero (GSSA) di Taiwan; la borsa di studio ITO Foundation e la borsa di studio internazionale Honjo.
Fonte:
Materiale fornito dall’Università della California – Berkeley. Originale scritto da Kara Manke.
Riferimento:
Ming He, Hou-Hsien Chiang, Hanzhi Luo, Zhifang Zheng, Qi Qiao, Li Wang, Mingdian Tan, Rika Ohkubo, Wei-Chieh Mu, Shimin Zhao, Hao Wu, Danica Chen. Un interruttore di acetilazione dell’inflammasoma NLRP3 regola l’infiammazione cronica associata all’invecchiamento e la resistenza all’insulina. Metabolismo cellulare, 2020; DOI: 10.1016 / j.cmet.2020.01.009