Lo studio sull'ER-fagia svela nuovi aspetti dell'invecchiamento cellulare e potenziali bersagli terapeutici

Un meccanismo molecolare recentemente identificato, attraverso il quale le cellule ristrutturano attivamente la propria organizzazione interna durante l'invecchiamento, sta aprendo nuove frontiere terapeutiche. Questo processo, noto come ER-fagia, offre la possibilità di contrastare le patologie legate all'età con una precisione senza precedenti. La scoperta è di fondamentale importanza poiché suggerisce che sia possibile separare il naturale processo di invecchiamento dall'insorgenza di malattie croniche, favorendo così un prolungamento del periodo di vita in salute e migliorando la qualità della longevità umana.

La ricerca, guidata dal professor Christopher Berkevitz dell'Università di Vanderbilt e pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Cell Biology, sposta l'attenzione della gerontologia dall'analisi puramente quantitativa dei componenti cellulari alla loro complessa disposizione spaziale. Lo studio evidenzia come l'architettura degli organelli sia un fattore cruciale per mantenere la funzionalità cellulare nel tempo. In particolare, il reticolo endoplasmatico (ER) emerge come un protagonista essenziale: questa intricata rete regola la sintesi proteica e il metabolismo dei lipidi, arrivando a occupare oltre la metà della superficie totale delle membrane interne della cellula.

Per osservare questi cambiamenti dinamici in tempo reale, il team di ricerca ha utilizzato il nematode Caenorhabditis elegans, un modello biologico ampiamente riconosciuto per lo studio dei processi di invecchiamento. Gli scienziati hanno riscontrato che, con l'avanzare dell'età, si verifica una riduzione specifica del reticolo endoplasmatico "ruvido", responsabile della produzione di proteine, mentre il reticolo "tubulare", dedito alla sintesi dei grassi, rimane relativamente stabile. Il cuore di questa trasformazione è l'ER-fagia, un processo selettivo mediante il quale la cellula distrugge le porzioni usurate dell'ER per riorganizzarne la struttura. I ricercatori hanno scoperto che questo rimodellamento è una risposta protettiva proattiva; ad esempio, bloccando tale processo nel lievito, si osserva una drastica riduzione della durata della vita di questi organismi.

Erik Donahue, primo autore della pubblicazione, ha sottolineato come il ruolo del rimodellamento dell'ER nell'invecchiamento sia stato finora un campo poco esplorato della biologia cellulare. Il professor Berkevitz ha paragonato la cellula a una fabbrica, dove il successo operativo non dipende solo dai macchinari presenti, ma anche dalla loro efficiente disposizione nello spazio. Le alterazioni nell'organizzazione del reticolo endoplasmatico sono strettamente correlate al declino dell'efficienza cellulare e all'inizio di stati patologici. Questo fenomeno si allinea con i meccanismi generali dell'invecchiamento, come la perdita della proteostasi, e spiega perché la capacità della cellula di sintetizzare proteine funzionali diminuisca inesorabilmente con il passare degli anni.

Lo studio ha beneficiato della collaborazione di esperti dell'Università del Michigan e dell'Università della California a San Diego, che hanno fornito tecnologie avanzate di microscopia e competenze genetiche fondamentali. In futuro, il laboratorio di Berkevitz si concentrerà sull'analisi dettagliata del controllo molecolare che permette all'ER di cambiare forma in diversi tipi di tessuti. La modulazione dell'ER-fagia attraverso agenti farmacologici o metodi genetici potrebbe preservare l'integrità strutturale dell'organello, offrendo una via promettente per rallentare o prevenire malattie croniche senili. Comprendere questo meccanismo, che potrebbe rappresentare uno dei primi segnali di disfunzione, ha un valore clinico immenso, dato che l'invecchiamento rimane il principale fattore di rischio per patologie diffuse come il diabete e i disturbi neurologici.