Invecchiamento programmato dei mammiferi: dimostrazione del concetto e delle prospettive di approccio biochimico per la terapia anti-invecchiamento

Introduzione
Nel 2015-2017 abbiamo confrontato le possibili ragioni della longevità di due specie altamente sociali di mammiferi, come i topi talpa nudi e gli umani. Abbiamo proposto che in entrambi i casi la longevità sia il risultato della neotenia, il prolungamento della giovinezza mediante decelerazione della  ontogenesi tardiva (Skulachev, VP (2015) Abst 11th Conf. Su Mitocondrial Physiology (MiP2015) , Lucni Bouda, Repubblica Ceca, pp. 64- 66; Skulachev, VP, Holtze, S., Vyssokikh, MY, Bakeeva, LE, Skulachev, MV, Markov, AV, Hildebrandt, TB e Sadovnichii, VA (2017) Physiol. Rev. , 97 , 699-720). Sia i topi talpa nudi che gli umani diminuivano fortemente la pressione della selezione naturale, sebbene in due modi diversi.

I topi
I ratti  talpa nudi preferivano un percorso “aristocratico” in cui la riproduzione (e, quindi, il coinvolgimento nell’evoluzione) è monopolizzata dalla regina e dai suoi numerosi mariti. Un numero enorme di subordinati, che non hanno il diritto di prendere parte alla riproduzione e quindi in evoluzione, serve la famiglia della piccola regina.

Gli umani
Gli esseri umani hanno usato un percorso alternativo, “democratico”, cioè il progresso tecnico che facilita l’adattamento alle mutevoli condizioni ambientali. Questo percorso è aperto a tutta l’umanità.

(ii) Di conseguenza, l’invecchiamento come meccanismo che aumenta l’evoluzione adattativa per mezzo della facilitazione della selezione naturale è divenuto inutile per i topi talpa nudi e gli uomini a causa della forte attenuazione di questa selezione. Questo è apparentemente il motivo per cui l’invecchiamento è diventato un atavismo controproducente per queste due specie ed è stato fortemente spostato verso la tarda età. Questo cambiamento è la prova diretta dell’ipotesi che l’invecchiamento è programmato, essendo l’ultima tappa dell’ontogenesi tardiva.

(iii) L’ulteriore decelerazione dell’invecchiamento per l’uomo attraverso la neotenia è irrealistica poiché lo sviluppo della neotenia richiede probabilmente milioni di anni.

(iv) Tuttavia, se l’invecchiamento biologico è un programma, sembra possibile un modo alternativo e molto più semplice per evitarlo. Intendiamo l’inibizione di un passo essenziale di questo programma.

SkQ1
(v) Allo stato attuale, lo schema più probabile del programma di invecchiamento presuppone che si tratti di un meccanismo di avvelenamento lento di un organismo da parte di specie reattive dell’ossigeno prodotte dai mitocondri. Se questo è il caso, un antiossidante mirato ai mitocondri potrebbe essere un inibitore del programma di invecchiamento. Durante gli ultimi 12 anni, un tale antiossidante, vale a dire SkQ1, è stato sintetizzato e studiato in dettaglio nel nostro gruppo. È costituito da plastoquinone e decil-trifenilfosfonio (un catione penetrante responsabile dell’accumulo elettroforetico di SkQ1 nei mitocondri). È stato dimostrato che il trattamento a lungo termine con SkQ1 ha aumentato la durata di vita di piante, funghi, invertebrati, pesci e mammiferi. Inoltre, SkQ1 è efficace nella terapia di varie malattie legate all’età. È stato inoltre dimostrato che una singola iniezione di SkQ1 potrebbe salvare la vita in alcuni modelli di morte improvvisa di animali.

Restrizione calorica
(vi)  Viene proposto uno schema provvisorio che considera l’invecchiamento come un processo di fenoptosi cronica, che alla fine porta all’innesco della fenoptosi acuta e della morte. Questo schema suggerisce anche che in determinate condizioni la fenoptosi cronica può essere neutralizzata da un programma anti-invecchiamento che viene attivato dalla restrizione alimentare considerata da un organismo come un segnale di inedia. Per quanto riguarda la fenoptosi acuta, è apparentemente controllata dai recettori responsabili della misurazione dei parametri chiave dell’omeostasi. Le prime indicazioni sperimentali sono state già ottenute indicando che sia la fenoptosi cronica sia quella acuta sono soppresse da SkQ1.

Skulachev MV, Skulachev VP. Programmed Aging of Mammals: Proof of Concept and Prospects of Biochemical Approaches for Anti-aging Therapy. Biochemistry (Mosc). 2017 Dec;82(12):1403-1422. doi: 10.1134/S000629791712001X.

A cura di: Francesco Ceccherelli

Per leggere il full text: clicca qui