Nascimben Andrea
La base biologica certa dell'invecchiamento è sconosciuta ma vi sono alcune interessanti teorie. Tra le più accreditate abbiamo quella relativa a "l'accorciamento dei telomeri" e quella dei "radicali liberi".
La teoria dei radicali liberi o dello stress ossidativo nell'invecchiamento, proposta per la prima volta da Harman nel 1956, afferma che la perdita di funzione fisiologica correlata all'età è dovuta al progressivo accumulo di danni ossidativi, che alla fine determinano la durata della vita di un organismo.
Poco dopo la scoperta del genoma mitocondriale (mtDNA), Harman modificò la sua teoria originale per incorporare il contributo/ruolo dei mitocondri nello stress ossidativo e propose la teoria mitocondriale dell'invecchiamento
Negli anni successivi, la teoria mitocondriale dell'invecchiamento fu ulteriormente perfezionata e sviluppata da Miquel e colleghi ( Review
Exp Gerontol 1980;15(6):575-91. doi: 10.1016/0531-5565(80)90010-8. Mitochondrial role in cell aging . J Miquel, A C Economos, J Fleming, J E Johnson Jr )
che suggerirono che l'accumulo di mutazioni somatiche nel mtDNA indotte dallo stress ossidativo è il principale fattore che contribuisce all'invecchiamento e alle malattie degenerative correlate all'età.
Attualmente, la teoria mitocondriale dell'invecchiamento implica la sovragenerazione di ROS derivati dalla catena respiratoria mitocondriale, che danneggiano le macromolecole, in particolare il mtDNA.
Di conseguenza, un accumulo di mutazioni del mtDNA porta alla produzione di respirazione mitocondriale difettosa, aumentando ulteriormente la generazione di ROS e il danno ossidativo.
Questo cosiddetto "circolo vizioso" di generazione di ROS e danno ossidativo concomitante è proposto come il determinante ultimo della durata della vita dei mammiferi ( ang YC. Remmen VH. The mitochondrial theory of aging: insight from transgenic and knockout mouse models. Exp Gerontol. 2009;44:256–260)
Di conseguenza, studi sui topi hanno indicato che durante l'invecchiamento, lo stato redox del glutatione (rapporto GSH/GSSG) nei tessuti e nei mitocondri si sposta progressivamente verso l'ossidazione ( Rebrin I. Kamzalov S. Sohal RS. Effects of age and caloric restriction on glutathione redox state in mice. Free Radic Biol Med. 2003;35:626–635) ed è stata segnalata una significativa diminuzione dei livelli di GSH nel cervello, nel muscolo scheletrico e nel fegato dei topi con senescenza accelerata, mostrando una durata media della vita inferiore del 48% rispetto ai topi di controllo (Rebrin I. Sohal RS. Comparison of thiol redox state of mitochondria and homogenates of various tissues between two strains of mice with different longevities. Exp Gerontol. 2004;39:1513–1519)
Altri studi hanno evidenziato una sorprendente relazione tra danno al mtDNA e stato redox del glutatione nei mitocondri. È noto che il mtDNA è più suscettibile al danno ossidativo a causa della mancanza di proteine protettive simili agli istoni nei mitocondri, della sua struttura circolare aperta e della loro limitata capacità di riparazione.
Di conseguenza, il mtDNA mostra una maggiore suscettibilità alla perdita di integrità un effetto che è stato potenziato dalla deplezione del GSH nei mitocondri.
Dato che il processo di invecchiamento è associato a un graduale cambiamento pro-ossidativo nello stato redox del glutatione, sono necessari ulteriori studi volti ad analizzare il ruolo specifico del GSH e degli agenti di reintegro del GSH in quest'area.
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