Molte persone hanno una certa familiarità con la parola "senescenza" e identificano il termine come sinonimo di invecchiamento. Dopotutto, la radice della parola è "sen-" che significa vecchio ed è anche la radice della parola "senile" che ovviamente significa caratteristico della vecchiaia.

Ma quando i biologi parlano di senescenza cellulare, non significa esattamente invecchiare nel modo in cui le persone di solito pensano a questo processo. A seconda del tipo di tessuto, le cellule del tuo corpo vivono per periodi di tempo variabili. I globuli bianchi hanno una durata di circa 13 giorni, rispetto ai 120 giorni di vita di un globulo rosso. Le cellule adipose vivono circa otto anni e le cellule intestinali (escluso il rivestimento) vivono quasi 16 anni.

Quando le cellule del corpo raggiungono la fine della loro vita naturale, muoiono di una morte preprogrammata tramite un processo chiamato apoptosi (diciamo "a-pop-TOE-sis") che è progettato per non danneggiare le cellule vicine. O forse una cellula è giovane o in mezza età ed è danneggiata in qualche modo. Molte volte questo danno può essere riparato e la cellula riprende la sua normale funzione. Se il danno è troppo grave, la cellula subisce nuovamente l'apoptosi e viene distrutta.

Normalmente, le cellule subiscono una divisione costante, sia per sostituire le cellule morte che per aiutare nella riparazione, come nella crescita di nuove cellule della pelle per chiudere una ferita. A volte, quando il DNA cellulare viene danneggiato, queste cellule diventano cancerose e vengono catapultate in una proliferazione incontrollata.

Capire la senescenza cellulare

L'altro modo in cui le cellule rispondono a danni che non sono così gravi da innescare l'apoptosi è diventare senescenti. Ciò significa che invece di precipitare in una proliferazione fuori controllo, semplicemente smettono di dividersi e il normale ciclo cellulare termina. Molti scienziati ritengono che questa capacità di entrare in uno stato senescente sia il modo in cui il corpo cerca di impedire che queste cellule danneggiate diventino cancerose.

Sebbene queste cellule senescenti non si dividano attivamente, non sono affatto morte. Le cellule senescenti sono ancora molto attive metabolicamente, secernendo una serie di proteine ​​e altre molecole denominate SASP (fenotipo secretorio associato alla senescenza) che possono causare infiammazione. In questo modo, le cellule senescenti possono segnalare alle cellule immunitarie di entrare per aiutare a ripulire i danni e per aiutare con la riparazione dei tessuti. Finora, questa sembra una buona cosa.

Ma anche se il SASP aiuta nella riparazione dei tessuti, alcune delle proteine ​​e delle molecole che possono creare questa matrice possono avere effetti dannosi. Con l'avanzare dell'età, le cellule senescenti iniziano ad accumularsi nel corpo, compreso il cervello. Queste cellule senescenti producono tutte le molecole e le proteine ​​infiammatorie SASP, che possono effettivamente accelerare l'invecchiamento stesso e peggiorare le condizioni legate all'età come le malattie cardiache e l'Alzheimer. Inoltre, l'esposizione continua al SASP può effettivamente indurre la senescenza in cellule altrimenti sane.

Rimuovere le cellule senescenti dal corpo

E se queste cellule senescenti potessero essere eliminate dal corpo, insieme alle proteine ​​e alle molecole SASP infiammatorie tossiche che producono? È già stato dimostrato che in un modello murino di malattia neurodegenerativa, è stato dimostrato che la clearance delle cellule senescenti migliora la funzione cerebrale in questi animali.

Ma ciò che non si sapeva è questo: la rimozione delle cellule senescenti dal corpo potrebbe aiutare ad alleviare l'invecchiamento cerebrale e il declino cognitivo che derivano dal normale invecchiamento? Una recente ricerca condotta dagli scienziati del Robert and Arlene Kogod Center on Aging della Mayo Clinic, pubblicata nel numero del 21 gennaio 2021 della rivista Aging Cell, ha tentato di rispondere a questa domanda.

I ricercatori si sono nuovamente rivolti a un modello murino nel tentativo di rispondere a questa domanda. Il team ha utilizzato topi transgenici. Questi topi sono specificamente allevati per far parte della ricerca medica e hanno DNA "estraneo" inserito nel nucleo di un uovo di topo fecondato.Quando il topo si sviluppa, il DNA estraneo diventa parte di ogni cellula Questi topi appositamente allevati hanno permesso al team di utilizzare un farmaco che uccide selettivamente le cellule che esprimono P16ink4a, una proteina coinvolta nella regolazione del ciclo cellulare e che rallenta la divisione cellulare.

Man mano che gli organismi invecchiano, l'espressione della proteina P16ink4a aumenta. Questo aiuta il corpo a ridurre la proliferazione delle cellule staminali che riduce il rischio di cancro ma allo stesso tempo rende il corpo suscettibile agli effetti delle proteine ​​SASP e di altre molecole prodotte da queste cellule senescenti. Poiché questo approccio non poteva garantire la distruzione di tutte le cellule senescenti, i ricercatori hanno anche utilizzato un cocktail di farmaci combinati per colpire le cellule senescenti rimanenti nei topi. I ricercatori hanno utilizzato diverse coorti di topi anziani (da 25 a 29 mesi) e un gruppo più giovane come confronto.

I risultati sono stati abbastanza chiari: la rimozione di cellule senescenti nei corpi e nel cervello dei topi anziani ha comportato l'alleviamento del danno cognitivo legato all'età, in particolare la disfunzione della memoria spaziale. I risultati hanno anche mostrato una riduzione dei marker di senescenza nei neuroni dell'ippocampo, una parte del cervello specificamente associata alla memoria e alla cognizione e che è soggetta a progressivo deterioramento con l'età.

La clearance delle cellule senescenti ha anche ridotto significativamente i marker di infiammazione cerebrale che è stata chiaramente associata al deterioramento cognitivo legato all'età. Mentre gli autori sottolineano che non è ancora del tutto chiaro in che modo la senescenza cellulare influenzi l'invecchiamento cerebrale, i risultati del loro studio mostrano definitivamente che le terapie dirette a eliminare le cellule senescenti forniscono un approccio promettente al ringiovanimento del cervello che invecchia e al miglioramento della memoria nelle persone anziane.