Secondo uno studio pubblicato sulla rivista Cell Metabolism, l’età biologica di esseri umani e topi subisce un rapido aumento in risposta a diverse forme di stress, che si inverte dopo il recupero dallo stesso. Questi cambiamenti si verificano in periodi di tempo relativamente brevi, di giorni o mesi, secondo molteplici orologi epigenetici di invecchiamento. Gli orologi epigenetici sono una scoperta relativamente recente. Mentre il nostro orologio biologico circadiano determina il nostro ritmo di sonno o veglia, l’orologio epigenetico potrebbe informarci su quanto velocemente invecchiamo e quanto siamo inclini alle malattie della vecchiaia. Questi orologi funzionano tramite l’analisi di marcatori epigenetici che servono a controllare la misura in cui i geni vengono attivati e disattivati attraverso i diversi tipi di cellule e tessuti che compongono un corpo umano. A differenza del nostro codice genetico, questi segni epigenetici cambiano nel tempo e tali cambiamenti possono essere utilizzati per prevedere con precisione l’età biologica da un campione di DNA. In altre parole, una nuova generazione di orologi biologici ‘epigenetici’ che valutano l’invecchiamento sulla base delle modificazioni chimiche che nel tempo vanno a rivestire il Dna cambiandone l’espressione. I ricercatori hanno sfruttato la potenza degli orologi di metilazione del DNA, innovati sulla base dell’osservazione del cambiamento dei livelli di metilazione di vari siti del genoma in modo prevedibile nel corso dell’età cronologica. Hanno misurato i cambiamenti dell’età biologica negli esseri umani e nei topi in risposta a vari stimoli stressanti. Per quanto riguarda gli esseri umani, hanno analizzato i marcatori, ad esempio, dopo un intervento chirurgico, una gravidanza o una grave infezione da Covid-19. Negli studi sui topi, invece, hanno condotto una serie di esperimenti in cui hanno “collegato chirurgicamente” coppie di topi di 3 e 20 mesi di età, in una procedura nota come parabiosi eterocronica, intervento nel quale due animali di età diversa, sono uniti artificialmente per qualche mese in modo da far mescolare il loro sangue.
La questione della reversibilità dell’età biologica
“Questa scoperta di un’età fluida, fluttuante e malleabile mette in discussione la concezione di lunga data di una traiettoria unidirezionale verso l’alto dell’età biologica nel corso della vita”, afferma il coautore dello studio, James White, della Duke University School of Medicine. “Studi precedenti hanno accennato alla possibilità di fluttuazioni a breve termine dell’età biologica, ma la questione se tali cambiamenti siano reversibili è rimasta finora inesplorata. Inoltre, non si conoscevano i fattori scatenanti di tali cambiamenti”. Si ritiene che l’età biologica degli organismi aumenti costantemente nel corso della vita, ma è ormai chiaro che l’età biologica non è indelebilmente legata all’età cronologica. Gli individui possono essere biologicamente più vecchi o più giovani di quanto la loro età cronologica implichi. Inoltre, prove sempre più evidenti in modelli animali e nell’uomo indicano che l’età biologica può essere influenzata da malattie, trattamenti farmacologici, cambiamenti nello stile di vita ed esposizioni ambientali, tra gli altri fattori.
I risultati di questa ricerca hanno rivelato che l’età biologica può aumentare per periodi di tempo relativamente brevi in risposta allo stress, ma questo aumento è transitorio e tende a tornare verso la linea di base dopo il recupero dallo stress. A livello epigenetico, trascrittomico e metabolomico, l’età biologica dei topi giovani è stata aumentata dalla parabiosi eterocronica e ripristinata dopo il distacco chirurgico.
Lo studio della dinamica dell’invecchiamento
Sempre secondo i risultati di questo studio, come previsto i cambiamenti transitori dell’età biologica si sono verificati anche in occasione di interventi chirurgici importanti, gravidanze e gravi patologie del COVID-19 negli esseri umani o nei topi. Ad esempio, i pazienti traumatizzati hanno subito un forte e rapido aumento dell’età biologica dopo un intervento chirurgico d’urgenza. Tuttavia, questo aumento si è invertito e l’età biologica è stata riportata ai valori di base nei giorni successivi all’intervento. Allo stesso modo, i soggetti in gravidanza hanno sperimentato un recupero dell’età biologica dopo il parto a tassi ed entità variabili e un farmaco immunosoppressivo chiamato tocilizumab ha migliorato il recupero dell’età biologica dei pazienti COVID-19 convalescenti. Sebbene questo studio metta in luce un aspetto finora sconosciuto della natura dell’invecchiamento biologico, i ricercatori riconoscono alcune importanti limitazioni. Pur avendo caratterizzato il modello di parabiosi a più livelli omici, si sono basati principalmente sugli orologi di metilazione del DNA per dedurre l’età biologica negli studi sull’uomo, poiché questi strumenti sono i più potenti biomarcatori di invecchiamento attualmente disponibili. Inoltre, i risultati sono limitati nella loro capacità di sondare le connessioni tra le fluttuazioni a breve termine dell’età biologica e le traiettorie di invecchiamento biologico per tutta la vita. “Il nostro studio scopre un nuovo livello di dinamica dell’invecchiamento che dovrebbe essere preso in considerazione nelle ricerche future”, afferma White. “Un’area chiave per ulteriori indagini è la comprensione di come gli aumenti transitori dell’età biologica, o il recupero da tali aumenti, possano contribuire all’invecchiamento accelerato nel corso della vita”.
