Perché i cani grandi invecchiano prima

AGI - I cani di taglia grande vivono generalmente meno di quelli piccoli e una possibile spiegazione è nascosta nei cosiddetti “geni che saltano”, sequenze di Dna capaci di spostarsi nel genoma e la cui regolazione si deteriora più rapidamente negli animali di maggiori dimensioni. A individuarne il possibile meccanismo molecolare è uno studio dell’Arizona State University, pubblicato su Science, che ha analizzato 864 cani del Dog Aging Project e oltre 3 milioni di siti di metilazione del Dna.

Il risultato aiuta a spiegare un apparente paradosso sui cani

Confrontando specie diverse, i mammiferi più grandi tendono spesso a vivere più a lungo: si passa dai pochi anni di alcuni piccoli roditori ai quasi due secoli raggiunti da alcune balene. All’interno della stessa specie può però accadere il contrario. Nei cani, in particolare, le razze più grandi crescono più rapidamente, hanno una vita mediamente più breve e sono maggiormente esposte a diverse malattie associate all’età.

“Il cane offre un modello straordinario per comprendere l’invecchiamento perché mostra una variazione enorme della durata della vita all’interno di una singola specie”, spiega Noah Snyder-Mackler, dell’Arizona State University, autore senior dello studio. I ricercatori hanno studiato la metilazione del Dna, uno dei meccanismi epigenetici che contribuiscono a regolare l’attività dei geni senza modificarne la sequenza. Questi segnali chimici cambiano con l’età e possono essere influenzati anche da fattori ambientali.

Perdita di metilazione

L’analisi ha mostrato che l’invecchiamento dei cani è accompagnato da una perdita diffusa di metilazione, particolarmente evidente nelle regioni occupate dagli elementi trasponibili, sequenze chiamate anche “jumping genes” perché possono copiar-si e inserirsi in punti differenti del genoma. Una classe, denominata LINE1, è risultata particolarmente associata alle differenze nell’invecchiamento.

Normalmente la metilazione contribuisce a mantenere sotto controllo questi elementi. Quando viene perduta, la loro attività può aumentare ed è stata associata a instabilità genomica, tumori e altre patologie dell’età. Più del 40% delle regioni del genoma associate a LINE1 ha mostrato una perdita di metilazione con l’invecchiamento, la quota più elevata tra le classi di elementi trasponibili analizzate.

La velocità del fenomeno cambia però in funzione della taglia

In media, nelle razze canine giganti la metilazione delle regioni LINE1 diminuisce ogni anno di circa il 35% in più rispetto alle razze piccole. “È uno dei segnali molecolari più chiari che abbiamo osservato in corrispondenza del noto compromesso tra dimensioni corporee e durata della vita nei cani”, afferma Blaise Mariner, coautore dello studio. Il risultato suggerisce che l’invecchiamento più rapido dei cani grandi possa dipendere almeno in parte da un minore controllo di questi elementi mobili.

Sono emerse anche differenze tra i sessi:

Sul cromosoma X le sequenze LINE1 risultavano più metilate nei maschi che nelle femmine, un risultato che secondo gli autori potrebbe indicare differenze nella regolazione epigenetica dell’invecchiamento. Lo studio non dimostra tuttavia che la perdita di controllo dei LINE1 sia la causa della minore longevità dei cani di grossa taglia. Resta da stabilire se l’attività degli elementi trasponibili provochi l’invecchiamento o sia invece una sua conseguenza.

Poiché i cani condividono con gli esseri umani ambiente, alimentazione, attività e assistenza sanitaria, i ricercatori ritengono che il modello possa offrire indicazioni anche sulla biologia dell’invecchiamento umano. “Il nostro lavoro suggerisce che gli elementi trasponibili possano essere una componente fondamentale del processo di invecchiamento nei mammiferi”, conclude Snyder-Mackler. Serviranno però ulteriori studi prima di stabilire se intervenire su questi meccanismi possa contribuire a prolungare la vita in buona salute nell’uomo.