La connessione genica tra fertilita’ e longevita’

L’aumento di longevità che si ottiene in C. elegans inibendo l’espressione di alcune proteine appare legato, in modo singolare, esclusivamente alla loro attività nel sistema riproduttivo

Un nuovo gruppo di proteine coinvolte nella regolazione della lunghezza della vita diCaenorhabditis elegans – il nematode ampiamente utilizzato in questo tipo di studi – è stato identificato da un gruppo di biologi della Stanford University School of Medicine. La scoperta ha un aspetto particolarmente singolare perché l’aumento di longevità è legato all’attività di queste proteine esclusivamente nel sistema riproduttivo del verme.

In particolare, i ricercatori hanno mostrato che queste proteine sono coinvolte nei meccanismi epigenetici, quei processi in cui modificazioni chimiche del DNA influiscono sul suo “impacchettamento” e quindi sull’espressione delle proteine codificate dai geni.

Come illustrano in un articolo pubblicato su Nature, i ricercatori – diretti da Anne Brunet – stavano studiando gli effetti di alterazioni epigenetiche sulla longevità quando si sono accorti che i risultati erano differenti a seconda che venissero trattati vermi fertili o no.

A questo punto hanno usato la tecnica dell’interferenza a RNA per bloccare sistematicamente nei vermi fertili l’espressione di geni che influiscono sullo stato epigenetico di una cellula, identificando un certo numero di geni che quando vengono inibiti determinano un allungamento della vita del nematode fino al 30 per cento.

Il gene che ha mostrato di avere effetti più marcati, Ash-2, produce una metiltransferasi, una proteina che partecipa all’aggiunta di gruppi metilici agli istoni, elementi chiave nel meccanismo di attorcigliamento e srotolamento del DNA. L’inibizione dell’attività di Ash-2 riduce il numero di gruppi metile sull’istone e in qualche modo allunga la vita dell’animale.

I ricercatori hanno anche scoperto che Ash-2 è fortemente espresso nelle cellule della linea germinale e che se si bloccava l’espressione della proteina in un ceppo di topi mutanti nei quali non sono presenti le normali cellule riproduttive, l’allungamento della vita non aveva luogo, suggerendo che la presenza di una linea germinale intatta sia essenziale affinché Ash-2 partecipi alla regolazione della longevità. Un’ulteriore analisi ha permesso di rilevare che Ash-2 influisce sull’espressione di diversi geni specifici delle cellule germinali, ivi incluso un gruppo di geni che già si sapeva essere coinvolti nella regolazione della lunghezza della vita.

Inoltre, bloccando l’espressione di Ash-2 solo nella linea germinale, ma non nel resto del corpo, si otteneva comunque un allungamento della durata di vita.

“Non sappiamo esattamente come operi questo meccanismo, ma abbiamo mostrato che la presenza della linea germinale è assolutamente essenziale perché si verifichi l’allungamento della vita”, ha osservato Brunet, che ha concluso: “In qualche modo ha senso che il sistema riproduttivo sia coinvolto nella lunghezza della vita, dato che è di fatto l’unica parte ‘immortale’ di un organismo. In questo contesto, il corpo non è che un involucro mortale”, ha commentato Brunet.