È possibile invertire il processo di invecchiamento?

Rimanere giovani per sempre è il sogno di tutti, ma l'arrivo inaspettato dell'invecchiamento lascia tutti indifesi. Esiste un modo per combattere l'invecchiamento?

In quanto persona impegnata nella ricerca nel campo dell'invecchiamento, ritengo che, con l'attuale livello di conoscenza, sia ancora difficile individuare il miglior metodo anti-invecchiamento, ma credo fermamente che con ulteriori ricerche approfondite, la soluzione del difficile problema dell'invecchiamento sia dietro l'angolo. Oggi vorrei condividere con voi le manifestazioni, i meccanismi che influenzano e i metodi per affrontare l'invecchiamento.

01. Due principali manifestazioni dell'invecchiamento

Per la maggior parte delle persone, il fenotipo dell'invecchiamento è visibile a occhio nudo. Possiamo riassumerlo in due tipologie:

Un tipo è l'invecchiamento esterno. Ad esempio, con l'avanzare dell'età, la prima cosa a mostrare i segni dell'invecchiamento è spesso la pelle. Non solo si notano evidenti cambiamenti nell'elasticità e nella luminosità della pelle, ma compaiono anche delle rughe, motivo di preoccupazione per molte persone. In quanto attaccamento alla pelle, anche i capelli cominciano a mostrare i segni dell'invecchiamento e, a intermittenza, cominciano a comparire capelli bianchi. Alcune persone sperimentano addirittura il fastidioso problema della caduta dei capelli. Naturalmente anche le nostre ossa mostrano evidenti segni di invecchiamento.

L'altro tipo è l'invecchiamento intrinseco. Credo che tu abbia avuto la sensazione che, invecchiando, la nostra immunità sia ovviamente diminuita. Da immuni a tutti i veleni, ora abbiamo bisogno di protezione anche dal minimo disturbo. Altrimenti, anche un cambiamento del tempo potrebbe causare un raffreddore e anche varie malattie tendono ad aumentare. La causa di ciò è in realtà il calo dell'immunità. Quanto alla mancanza di energia, è ancora più evidente. In passato, il giorno dopo ero pieno di energia dopo essere rimasto sveglio fino a tardi per fare gli straordinari, ma ora mi sento male il giorno dopo se rimando un po'.

Si può dire che questi sono i segni dell'invecchiamento che tutti possiamo percepire, ma da un punto di vista scientifico, l'invecchiamento ha spesso meccanismi più profondi: la ricerca scientifica ha scoperto che, che si tratti di invecchiamento esterno o interno, la causa principale è l'invecchiamento a livello cellulare. Di seguito un'introduzione dettagliata.

02. Quali fattori portano all'invecchiamento?

Questa revisione sull'invecchiamento, "I tratti distintivi dell'invecchiamento", pubblicata dalla prestigiosa rivista internazionale di biologia "Cell", può rappresentare l'attuale comprensione complessiva.

Infatti, un'unica immagine può rappresentare l'intero testo, come mostrato di seguito.

Questi sono i nove principali fattori che attualmente si ritiene causino l'invecchiamento, ovvero instabilità genomica, attrito dei telomeri, insufficienza delle cellule staminali, cambiamenti epigenetici, perdita dell'omeostasi proteica, disturbi del rilevamento dei nutrienti, disfunzione mitocondriale, disturbi della clearance delle cellule senescenti e cambiamenti nella comunicazione intercellulare.

03. Introduzione ai nove fattori

1. Instabilità genomica

Come tutti sappiamo, il genoma è la componente fondamentale delle nostre cellule e tutto ciò che avviene nel nostro corpo umano ha origine dal genoma. Dal momento in cui l'ovulo viene fecondato, il genoma inizia a essere trascritto in vari RNA e tradotto in proteine, che poi formano i nostri organelli, il nucleo e le cellule. Naturalmente, anche la replicazione del DNA è una copia del genoma.

Tuttavia, il genoma non è quello di Iron Man. Subisce vari danni all'interno della cellula, tra cui stimoli esogeni, come i danni causati dai radicali liberi dell'ossigeno, e danni endogeni, come gli errori casuali nella replicazione del genoma. Con l'invecchiamento, questi danni aumentano, provocando instabilità genomica. Se c'è un problema alla fonte, allora è naturalmente difficile dire cosa accadrà.

2. Attrito dei telomeri

Credo che questa sia una cosa che molti hanno imparato alle scuole medie. Nella parte superiore del cromosoma è presente una struttura a forma di cappuccio, chiamata telomero. Si può dire che i telomeri siano i timer delle cellule. Ogni volta che una cellula si divide, i telomeri si accorciano. Quando i telomeri non riescono ad accorciarsi ulteriormente, la cellula non può più dividersi e si innesca un processo chiamato morte cellulare programmata, che porta la cellula a morire. Attualmente si ritiene che una cellula media possa dividersi solo circa 50 volte nel corso della sua vita, il che rappresenta il limite di Hayflick.

3. Esaurimento delle cellule staminali

Le cellule staminali sono cellule con un elevato potenziale di autodifferenziazione e rinnovamento. Il rifornimento costante di cellule sostitutive del nostro corpo proviene dalle cellule staminali (tutte le cellule, come capelli, pelle, sangue, ecc.). Il problema, però, è che le cellule staminali invecchiano con noi. Quando queste cellule staminali invecchiano, non riescono più a compensare il consumo di grandi quantità di cellule del corpo e alla fine l'individuo invecchia e muore.

4. Alterazioni epigenetiche

L'epigenetica può risultare sconosciuta a molte persone. Si tratta di una modifica del genoma senza alterare la sequenza del DNA. Questo cambiamento può non solo influenzare lo sviluppo dell'individuo, ma può anche essere ereditario.

Attualmente, la nostra ricerca sull'epigenetica non è approfondita, ma almeno ci sono prove sufficienti per dimostrare che anche i nostri comportamenti quotidiani possono avere effetti epigenetici, portando a cambiamenti nel genoma e che l'accumulo di tali cambiamenti causerà l'invecchiamento.

5. Perdita di proteostasi

L'omeostasi di un organismo non è solo il DNA, ma comprende anche le proteine ​​presenti nelle cellule che svolgono principalmente le attività vitali, che si tratti di vari enzimi catalitici o di varie sostanze immunitarie presenti nel nostro corpo, principalmente proteine.

Essendo l'esecutore più elementare delle funzioni biologiche negli organismi, l'omeostasi proteica è essenziale per le attività di base delle cellule. Quando l'omeostasi proteica è fuori controllo, può anche portare all'invecchiamento.

6. Rilevamento dei nutrienti deregolamentato

La nostra sopravvivenza dipende dai nutrienti, che vengono rilevati da tutte le cellule del corpo umano e rispondono in modo variabile. Tuttavia, se nelle cellule si perde il rilevamento dei nutrienti, può verificarsi una crescita incontrollata delle cellule.

I segnali regolatori provenienti da nutrienti come carboidrati e amminoacidi regolano strettamente la proliferazione cellulare, ma possono anche fuorviare le cellule, portandole ad esempio all'obesità o ai tumori maligni.

7. Disfunzione mitocondriale

I mitocondri sono le fabbriche di energia del nostro corpo e le sedi in cui gli organismi eucarioti svolgono il metabolismo ossidativo. I nutrienti che ingeriamo vengono infine ossidati nei mitocondri per rilasciare energia.

Tuttavia, il processo di produzione di energia mitocondriale stesso rilascerà anche un gran numero di radicali liberi, che causeranno gravi danni ai mitocondri e causeranno problemi al sistema energetico dell'organismo.

8. Senescenza cellulare

Le cellule sono i componenti di base del corpo. Se qualcosa va storto nelle cellule stesse, la situazione diventa problematica. L'invecchiamento cellulare è una condizione molto particolare in cui le cellule normali attraversano diverse fasi: indifferenziazione, differenziazione, crescita, maturazione e apoptosi.

Tuttavia, alcune cellule entrano in una situazione particolare: l'invecchiamento. Le cellule invecchiate occuperanno quel posto e non verranno sostituite da nuove cellule, provocando così un invecchiamento graduale delle cellule di tutto il corpo.

9. Comunicazione intercellulare alterata

Essendo un individuo multicellulare, la comunicazione e la collaborazione tra le cellule sono fondamentali e lo scambio di informazioni tra le cellule include la trasmissione diretta e indiretta. Come la trasmissione dei fluidi corporei e la trasmissione per contatto. Una volta che lo scambio di informazioni tra le cellule cambia, la funzione cellulare verrà distrutta e, alla fine, l'organismo ne risentirà.

I nove fattori sopra menzionati rappresentano l'attuale base della conoscenza del meccanismo dell'invecchiamento. Ho fatto una breve introduzione che puoi leggere consultando la letteratura disponibile.

04. Come gestire i nove fattori?

Naturalmente, alcuni lo hanno ampliato e interpretato. Ad esempio, Greg Macpherson, un biologo cellulare neozelandese, ha pubblicato un libro intitolato "HARNESSING THE NINE HALLMARKS OF AGING" (nome cinese: "Scientific Anti-Aging, Nine-Dimensional Repair Code of Cells"), che spiega in dettaglio questi nove fattori e contromisure e riassume la "Teoria cellulare a nove dimensioni" in tre livelli, come mostrato di seguito:

Nello specifico, questi tre livelli hanno caratteristiche proprie:

Danni al DNA: una fonte importante di questo danno è dovuta al fatto che il nostro corpo è sottoposto costantemente al processo di fosforilazione ossidativa per l'approvvigionamento energetico e i radicali liberi dell'ossigeno rilasciati attaccano il DNA in modo incontrollato, provocando cambiamenti nel genoma, nei telomeri e nell'epigenetica.

Consumo di energia cellulare e ridotta capacità di riparazione: ciò è dovuto principalmente a cambiamenti nella nostra fabbrica di energia, i mitocondri, e a cambiamenti nella comunicazione intercellulare. Un esempio tipico è l'importante ramo nicotinamide adenina dinucleotide NAD+ nella cellula, che è comunemente noto come coenzima I. È la chiave per collegare il ciclo dell'acido tricarbossilico e la catena respiratoria, ed è anche un coenzima per molte deidrogenasi nel corpo. Naturalmente diminuirà sempre di più con l'età, considerando anche l'esaurimento delle cellule staminali.

Il declino della capacità di autofagia cellulare e l'accumulo di cellule senescenti sono fattori importanti che portano all'accumulo di cellule senescenti nel nostro corpo. È opportuno notare che le cellule senescenti, che difficilmente muoiono, rimarranno sempre in quella posizione, con conseguente impossibilità di essere sostituite. Rilasceranno anche alcuni fattori legati all'invecchiamento, che influenzeranno le cellule sane adiacenti e causeranno un ulteriore aggravamento dell'invecchiamento.

Ora che abbiamo compreso questi meccanismi dell'invecchiamento, spesso la gestione dell'invecchiamento si concentra anche su questi fattori.

Ad esempio, potenziando il meccanismo di riparazione delle cellule, riparando il DNA, riparando le proteine, ecc. Pertanto, oggi esistono numerose strategie per potenziare questi meccanismi di riparazione, nella speranza di migliorare il processo di riparazione delle cellule e riportarle alla normalità.

Un'altra idea è quella della sostituzione. Poiché il corpo umano possiede cellule staminali che possono proliferare indefinitamente, è possibile attivarle? In effetti, questa è l'attuale ricerca sulle cellule staminali pluripotenti indotte artificialmente. Questa idea è davvero molto buona e nutro grandi speranze in essa.

Tuttavia, attualmente esiste un problema in questo campo. L'induzione artificiale di cellule staminali pluripotenti richiede l'uso di virus e fattori cancerogeni, che comportano potenziali rischi di infezione e cancro. Per questo motivo, negli ultimi anni, l'impiego di metodi migliori per realizzare cellule staminali è diventato un tema caldo della ricerca. Nonostante alcuni progressi, questi problemi non sono stati completamente risolti.

Naturalmente, nel campo della medicina, spesso non è necessario coinvolgere meccanismi di percorso specifici come quelli menzionati sopra, ma cercare alcuni ingredienti farmacologici potenzialmente efficaci. Ad esempio, sul mercato sono disponibili ingredienti come 2-Hoba, NMN e fisetina e alcuni esperimenti hanno dimostrato anche questi risultati.

05. Come affrontare l'invecchiamento nella vita quotidiana?

Tuttavia, nella vita quotidiana, può essere molto efficace mantenere buone abitudini di vita.

1. Dormire bene

Il corpo umano è regolato dal ritmo circadiano, che è stato anche il contenuto vincitore del Premio Nobel 2017. Al giorno d'oggi molte persone hanno l'abitudine di restare alzate fino a tardi. Alcuni restano svegli fino a tardi per fare straordinari, altri per guardare serie TV e altri ancora sono semplicemente abituati a restare svegli fino a tardi. Tuttavia, in quanto membri di un organismo vivente, non possiamo combattere contro il potere dell'evoluzione, quindi è necessario mantenere un sonno ragionevole e ridurre il tempo trascorso alzati fino a tardi. Infatti, quando dormiamo, il cervello non solo riposa, ma aumenta anche l'eliminazione dei rifiuti metabolici dal cervello. Se interrompiamo questo processo, ciò avrà ripercussioni anche sull'eliminazione dei rifiuti metabolici dal cervello.

2. Dieta sana

Un'alimentazione equilibrata è sempre stata raccomandata dalle agenzie sanitarie di vari Paesi. Ciò è supportato anche da una grande quantità di dati sulla popolazione. Dobbiamo assicurarci di combinare carne e verdure e di consumare carboidrati, grassi, proteine ​​e fibre. Infatti, la maggior parte delle volte il nutrimento di cui abbiamo bisogno proviene principalmente dal cibo. Ad esempio, la vitamina C è un noto ingrediente antiossidante in grado di eliminare efficacemente i radicali liberi dal nostro organismo. Ad esempio, diversi studiosi coinvolti in uno studio pubblicato sulla rivista Nature Medicine hanno scoperto che la fisetina (nota anche come fisetina), una sostanza naturale presente in molti frutti e verdure, può combattere i radicali liberi e ha un impatto positivo significativo sul miglioramento della salute e sul prolungamento della vita. Credo che ci siano molti altri ingredienti negli alimenti efficaci contro l'invecchiamento.

3. Esercizio

La vita risiede nel movimento. Questo detto filosofico in realtà ha una verità scientifica. L'esercizio fisico è molto efficace per costruire un corpo sano e resistere all'invecchiamento. Spesso, una delle ragioni principali per cui le persone hanno difficoltà a vivere a lungo è la malattia. L'esercizio fisico ha un effetto molto evidente su molte malattie, in particolare quelle metaboliche. Ad esempio, i lipidi, un fattore importante nella comparsa di diabete, malattie coronariche e ictus, possono essere ridotti in una certa misura attraverso l'esercizio fisico.

Nel complesso, la ricerca sull'invecchiamento è ancora agli inizi. Sebbene vi siano alcuni segnali di speranza, sono necessarie ulteriori prove per determinare come sarà il futuro.