Ecco perché le '"cellule zombie" si accumulano con l'età

AGI - Con l'avanzare dell'età, il nostro corpo accumula "cellule zombie", ovvero cellule viventi che hanno smesso di dividersi o di funzionare normalmente, ma che persistono nei tessuti, contribuendo all'infiammazione cronica e alle malattie legate all'età. Un nuovo studio condotto da ricercatori dell'Albert Einstein College of Medicine e pubblicato su Nature Aging aiuta a spiegare perchè queste cellule, formalmente note come cellule senescenti, diventano sempre più difficili da eliminare.

La ricerca indica anche una potenziale strategia per aiutare il corpo a liberarsi di queste cellule. In esperimenti condotti sui topi, i ricercatori hanno scoperto che la diminuzione dell'attività in un processo di riciclo cellulare chiamato autofagia mediata da chaperoni (CMA) compromette sia le cellule zombie sia le cellule immunitarie responsabili della loro rimozione.

L'effetto sulla fibrosi

Il ripristino di questo processo di riciclo ha ridotto l'accumulo di cellule senescenti e attenuato la gravità della fibrosi polmonare, una malattia strettamente correlata alla senescenza. "Negli animali anziani, i cambiamenti legati all'età sia nelle cellule senescenti che nelle cellule immunitarie responsabili della loro rimozione consentono a queste cellule zombie di accumularsi e di svolgere un ruolo nella malattia", ha affermato la responsabile dello studio Ana Maria Cuervo, MD, Ph.D. , illustre professoressa di biologia dello sviluppo e molecolare e di medicina, titolare della cattedra Robert e Renee Belfer per lo studio delle malattie neurodegenerative e co-direttrice dell'Istituto di Gerontologia dell'Einstein. "Ripristinando il riciclo cellulare, potremmo essere in grado di aiutare le difese dell'organismo a eliminare queste cellule in modo più efficace".

Nel nuovo studio, Cuervo e il suo team hanno indagato se il declino della CMA contribuisca all'accumulo di cellule senescenti che, con l'avanzare dell'età, possono compromettere la funzionalità dei tessuti sani. La maggior parte degli esperimenti è stata condotta sui topi, mentre le analisi del tessuto polmonare umano hanno fornito prove che i risultati potrebbero essere rilevanti anche per le persone. Le cellule zombie a volte possono essere utili.

Durante la guarigione delle ferite, ad esempio, alcune cellule danneggiate entrano in uno stato di senescenza in cui rilasciano sostanze che reclutano altre cellule per aiutare la riparazione dei tessuti. Normalmente, queste cellule zombie vengono presto eliminate dai macrofagi, cellule immunitarie essenziali che combattono le infezioni, rimuovono le cellule morte e regolano l'infiammazione e la riparazione dei tessuti.

Il ruolo della CMA nella guarigione delle ferite

Per studiare il ruolo della CMA nella guarigione delle ferite, i ricercatori hanno utilizzato topi i cui macrofagi erano stati geneticamente modificati per essere privi di CMA. Rispetto ai topi di controllo, questi topi accumulavano un maggior numero di cellule "zombie" nei siti delle ferite e le loro ferite guarivano più lentamente. I risultati indicano che la CMA nei macrofagi è importante per eliminare le cellule senescenti che possono interferire con la riparazione dei tessuti. Gli scienziati possono creare cellule zombie in laboratorio esponendo le cellule del corpo a farmaci che ne impediscono la divisione.

La zombificazione

Quando i ricercatori hanno "zombificato" i fibroblasti, cellule presenti nel tessuto connettivo, di topi giovani e anziani, hanno riscontrato differenze sorprendenti nell'attività della CMA. Le cellule dei topi giovani hanno aumentato la loro attività CMA con l'avanzare della senescenza. Al contrario, le cellule dei topi anziani non sono riuscite ad aumentare la loro già bassa attività CMA. Questo fallimento ha avuto importanti conseguenze: alcune proteine all'interno delle cellule senescenti non venivano degradate correttamente tramite CMA. Di conseguenza, queste cellule secernono sostanze tossiche non digerite che rendono le cellule sane vicine più propense a trasformarsi in cellule "zombie" e interferiscono con la capacità dei macrofagi di riconoscerle ed eliminarle.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che l'attività CMA nei macrofagi degli animali anziani era inferiore a quella degli animali giovani, riducendo la loro capacità di fagocitare ed eliminare le cellule senescenti. Da quando gli scienziati hanno scoperto che le cellule zombie contribuiscono al processo di invecchiamento, i ricercatori hanno sviluppato i cosiddetti farmaci senolitici per eliminarle. Tuttavia, i nuovi risultati suggeriscono che testare questi farmaci su cellule prelevate da animali giovani e rese senescenti in laboratorio potrebbe non riprodurre completamente il loro funzionamento negli organismi più anziani. I risultati indicano un approccio alternativo: utilizzare un composto che attivi la CMA per ridurre gli effetti dannosi delle secrezioni delle cellule zombie e ripristini la capacità dei macrofagi di riconoscere e fagocitare le cellule zombie.