La chiave per una lunga vita: il sistema immunitario "super forte" dei super centenari

Il segreto della longevità dei centenari è sempre stato un argomento di grande interesse per la comunità accademica e per il grande pubblico. In generale, con l'avanzare dell'invecchiamento aumentano notevolmente le probabilità che le persone comuni sviluppino cancro e malattie infettive, il che comporta una durata di vita umana limitata. In che modo i centenari, o addirittura i supercentenari, "vanno controcorrente"?

Di recente, uno studio congiunto sui supercentenari condotto dal RIKEN Life and Medical Sciences Research Center e dal Longevity Research Center della Keio University School of Medicine ha fornito una possibile risposta: i supercentenari potrebbero avere un sistema immunitario diverso da quello delle persone comuni. Quindi, cosa ha di così speciale il sistema immunitario dei supercentenari?

Quanto è difficile per un centenario vivere altri dieci anni?

A che età si può dire che una persona è longeva o molto longeva?

Guardandoci intorno nel mondo, l'aspettativa di vita media di un essere umano non supera i settant'anni. Secondo le statistiche dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), nel 2018 l'aspettativa di vita media degli uomini e delle donne giapponesi era di 84,2 anni, collocandosi al primo posto tra i Paesi più longevi al mondo. Non è facile per una persona anziana vivere più di 100 anni, e queste persone meritano di essere definite centenarie. Le persone che possono vivere più di 110 anni sono ancora più rare. Hanno anche un nome inglese, supercentenarian, che significa persone super longeve.

Non sottovalutare i dieci anni che vanno dai 100 ai 110 anni. Per una persona anziana il cui corpo è invecchiato sotto tutti gli aspetti e le cui funzioni potrebbero essersi deteriorate, resistere alla prova dei fattori naturali e attraversare in sicurezza un altro decennio potrebbe essere più difficile che scalare il monte Everest. I risultati del censimento nazionale giapponese del 2015 hanno mostrato che c'erano circa 20.000 persone con più di 100 anni (questa cifra era salita a più di 60.000 nel 2017), ma solo 146 supercentenari avevano superato perfettamente i 110 anni.

Immagine da RIKEN Distribuzione della popolazione centenaria in Giappone nel 2015

I segreti del sistema immunitario dei supercentenari

Tuttavia, a causa del numero limitato di campioni sperimentali, le ricerche precedenti sui supercentenari erano pressoché nulle. Solo il 12 novembre 2019 il RIKEN Institute of Physical and Chemical Research e il Keio University Center for Integrated Longevity Research hanno pubblicato uno studio sui supercentenari sulla rivista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States), che ha inizialmente svelato i segreti nascosti nei loro corpi.

Il segreto è che sembrano avere un sistema immunitario speciale.

I ricercatori hanno prelevato il sangue da sette ultracentenari e da cinque persone normali di età compresa tra 50 e 80 anni e hanno condotto un'analisi approfondita e dettagliata delle cellule immunitarie, come i linfociti T e i linfociti B, presenti nel loro sangue.

Hanno testato l'espressione genica delle singole cellule immunitarie e hanno scoperto che il numero di cellule T citotossiche CD4+ nel sangue dei supercentenari è molto maggiore rispetto a quello delle persone normali (come mostrato nella figura sottostante, le frecce rappresentano le cellule T citotossiche CD4+; la figura a sinistra rappresenta i supercentenari e quella a destra le persone di età compresa tra 50 e 80 anni). Allo stesso tempo, si è scoperto che un numero maggiore di cellule T citotossiche CD4+ conteneva le stesse molecole di riconoscimento di superficie, il che indica che le loro cellule T potrebbero aver preso di mira lo stesso antigene e prodotto un gran numero di cloni.

Distribuzione del numero di cellule immunitarie (immagine del RIKEN Institute of Physical and Chemical Research)

Le cellule T killer potrebbero essere l'arma segreta della longevità

Cosa sono quindi le cellule T killer CD4+? Cerchiamo innanzitutto di capire il sistema immunitario umano. Se paragoniamo il corpo umano a un paese, il sistema immunitario è l'esercito che mantiene la sicurezza del paese e può resistere all'invasione di nemici stranieri (batteri, virus, ecc.). I linfociti del sistema immunitario sono come truppe d'avanguardia, che svolgono il ruolo di distinguere tra amici e nemici ed eliminare i patogeni.

Cellule immunitarie, immagine da wikipedia

Tra i linfociti ci sono due fratelli principali con "personalità" diverse, uno si chiama T e l'altro si chiama B. Tecnicamente si chiamano linfociti T e linfociti B. In origine i due fratelli provenivano dallo stesso predecessore: le cellule staminali emopoietiche, che si erano formate nel midollo osseo. Successivamente, a causa delle esigenze del "paese", i linfociti T, in quanto fratelli maggiori, furono costretti ad abbandonare la loro terra natale e a migrare verso il timo, da cui il nome T. Lì, i linfociti T subiscono un raffinamento più dettagliato e alla fine si sviluppano in linfociti T maturi. B è diverso. È più simile a un fratello minore rimasto a casa. Poiché fu scoperto per la prima volta nella Borsa di Fabricius, un uccello, venne semplicemente chiamato B. Le cellule B continuano a crescere e svilupparsi nel midollo osseo nella fase successiva, per poi trasformarsi infine in linfociti B maturi.

I due fratelli T e B sono rimasti separati fin dall'infanzia. Naturalmente, durante la crescita, i loro compiti erano diversi, ma erano inseparabili.

B è leggermente introverso e partecipa solo all'immunità umorale. Non può attaccare direttamente le cellule infette, ma può identificare le forze nemiche che invadono il corpo (agenti patogeni), produrre anticorpi, farli circolare nel sangue, circondare gli invasori, produrre risposte immunitarie e ottenere l'effetto di "dirottamento".

Poiché T è il "fratello maggiore", ha naturalmente capacità più forti e compiti più pesanti. Svolge un ruolo sia nell'immunità umorale che in quella cellulare. Le cellule T hanno più capacità e possono trasformarsi in più forme a seconda delle necessità quando incontrano un nemico, tra cui le cellule T CD4+ e le cellule T CD8+. Soprattutto quando il linfocita B incontra agenti patogeni e ha bisogno di produrre anticorpi, le cellule T CD4+ si trasformano prima in cellule T helper CD4+ per aiutare le cellule B a completare la produzione di anticorpi.

Sul campo di battaglia, per combattere i nemici più feroci (virus e cancro), è necessario che le cellule T CD8+ si trasformino in cellule T killer CD8+ (cellule T citotossiche CD8+) per eliminare direttamente le cellule invase da virus o cancro. Tuttavia, in condizioni di infezione cronica a lungo termine, il potere letale delle cellule T citotossiche CD8+ si indebolirà gradualmente e la loro efficacia di combattimento inizierà a diminuire. In questa fase, una parte delle cellule T CD4+ si trasformerà in cellule T killer CD4+ (cellule T killer CD4+) e si unirà alle attività di eradicazione dei tumori e di altre malattie maligne. Ciò significa che più cellule T citotossiche CD4+ ci sono, più efficace sarà l'organismo nel resistere ai virus, al cancro e persino alle malattie croniche, e più a lungo la persona potrà vivere.

Immagine ad altissima risoluzione delle cellule T killer che circondano le cellule cancerose, fonte: Wikipedia Cellule T, pubblico dominio

Purtroppo, in circostanze normali, nel sangue sono presenti solo piccole quantità di cellule T citotossiche CD4+, il che potrebbe spiegare perché la maggior parte delle persone ha una durata di vita normale. Secondo uno studio congiunto del RIKEN Institute e della Keio University School of Medicine, tutti questi sette ultracentenari presentano livelli particolarmente elevati di cellule T citotossiche CD4+ nel loro organismo. Bisogna dire che questa potrebbe essere la loro arma segreta per resistere agli stimoli patogeni esterni, superare i rischi interni del cancro e raggiungere una longevità straordinaria.

Cosa determina la longevità? La ricerca sulla longevità ha una storia di molti anni e gli scienziati di vari campi hanno fatto molti tentativi, ma quasi nessuno è in grado di dare una risposta definitiva. La ricerca descritta in questo articolo ha aperto una nuova prospettiva di ricerca che è illuminante: si scopre che la ragione della longevità potrebbe essere dovuta al fatto che il corpo contiene molte cellule T killer! Tuttavia, questo è solo un piccolo passo nel lungo viaggio alla scoperta del segreto della longevità. In futuro, gli scienziati continueranno a svelare misteri più profondi sulla longevità.

Riferimenti

1. Wikipedia sulle cellule T

2.https://www.riken.jp/press/2019/20191113_1/index.html

3.https://memorva.jp/ranking/unfpa/who_whs_life_expectancy.php

4. Kosuke Hashimoto, Tsukasa Kouno, Tomokatsu Ikawa, Norihito Hayatsu, Yurina Miyajima, Haruka Yabukami, Tommy Terooatea, Takashi Sasaki, Takahiro Suzuki, Matthew Valentine, Giovanni Pascarella, Yasushi Okazaki, Harukazu Suzuki, Jay W. Shin, Aki Minoda, Ichiro Taniuchi, Hideyuki Okano, Yasumichi Arai, Nobuyoshi Hirose, Piero Carninci, "La trascrittomica unicellulare rivela l'espansione delle cellule T CD4 citotossiche nei supercentenari", Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS)

5.https://www.riken.jp/press/2015/20151221_1/index.html

6.Arata Takeuchi, Mohamed El Sherif Gadelhaq Badr, Kosuke Miyauchi, Chitose Ishihara, Reiko Onishi, Zijin Guo, Yoshiteru Sasaki, Hiroshi Ike, Akiko Takumi, Noriko M. Tsuji, Yoshinori Murakami, Tomoya Katakai, Masato Kubo e Takashi Saito, "CRTAM determina il linfocita T citotossico CD4+ lignaggio", Journal of Experimental Medicine