Appunti di Biologia Generale - Il Telomero

Appunti di Biologia Generale - Il Telomero I^ Parte

Il telomero è la regione terminale del cromosoma. Il telomero ha un ruolo determinante nell’evitare la perdita di informazioni, durante la naturale duplicazione dei cromosomi. I telomeri vengono accorciati ad ogni replicazione del DNA. Il progressivo accorciamento dei telomeri è associato all’invecchiamento della cellula e dell’intero organismo.

La lunghezza dei telomeri è quindi un indicatore dell’invecchiamento dell’organismo. La disfunzione dei telomeri è associata alle patologie cardiovascolari, Parkinson, Alzheimer e patologie tumorali.

Un recente lavoro pubblicato su The Journal of Nutritional Biochemistry mostra che si può aumentare la lunghezza dei telomeri e rallentare l’invecchiamento, riducendo lo stress ossidativo, l’infiammazione cellulare e migliorando il processo di metilazione del DNA. Infatti, la nostra espressione genetica non è rigida, ma continuamente sotto l’influenza dell’ambiente, dello stile di vita e delle nostre scelte alimentari. Per quanto riguarda l’alimentazione, ogni boccone di cibo potrebbe risultare in un’alterazione negativa o positiva dell’espressione dei nostri geni.

La metilazione è un processo chiave nel mantenimento dell’integrità del DNA e della lunghezza dei telomeri. Alimenti in grado di donare gruppi metilici sono quindi essenziali per lo svolgersi corretto di questo processo e di prevenire mutazioni anomale. In un articolo pubblicato su The Journal of Nutrition viene riportato che gli uomini con i più alti livelli di acido folico nel sangue hanno i telomeri più lunghi, rispetto a quelli con i valori più bassi. Inoltre, l’assunzione di acido folico (800mcg al giorno), vitamina B12 (500-1000 mcg al giorno) e l’intero complesso B è associata a telomeri più lunghi.

Da questi studi recenti è emerso anche che, per la corretta replicazione del DNA e quindi, per mantenere inalterata la lunghezza dei telomeri, ci sono anche altri nutrienti importanti per l'essere umano. La vitamina C, infatti l’assunzione regolare di 1-3 g al giorno della vitamina C, quindi ben al di sopra della dose ufficialmente raccomandata, è in grado di rallentare la perdita di telomeri nelle cellule vascolari umane, aspetto importante nella prevenzione delle malattie cardiovascolari. La vitamina E, quindi, l’assunzione di tocotrienoli (400mg al giorno) è in grado di riparare i danni del DNA e allungare i telomeri e quindi direttamente intervenire su quei processi che sono alla base dell’invecchiamento. I minerali magnesio e zinco sono decisivi nella corretta replicazione del DNA. Tutti i polifenoli, ossia resveratrolo, curcumina, quercitina, gingerolo, catechine, ecc. aiutano a ridurre i livelli di infiammazione nel nostro corpo e a conservare la lunghezza dei telomeri. Si trovano nella frutta e negli ortaggi colorati. Le proteine ricche di zolfo sono importanti donatori di metili. Si trovano in tutti i legumi e nei broccoli. Non dimentichiamoci che anche lo stress prolungato e le infiammazioni croniche sono due fattori che riducono la lunghezza dei telomeri, facilitando e anticipando i processi di invecchiamento e quindi devono essere tenuti sotto stretto controllo. Pertanto, oltre all’alimentazione anche un corretto stile di vita incide sui processi dell'invecchiamento.

Nel 2009, viene assegnato il premio Nobel per la Medicina ad Elizabeth Blackburn, insieme a Carol Greider e Jack Szostak, autori della scoperta dei telomeri e del meccanismo attraverso il quale essi proteggono i cromosomi dalla degradazione.

Grazie alla replicazione del DNA, che avviene in una specifica fase del ciclo cellulare, precedente la mitosi, le cellule sono in grado di duplicare il loro patrimonio genetico, che verrà poi distribuito alle cellule figlie, le quali risulteranno dunque identiche alla cellula progenitrice. L'enzima DNA polimerasi non è però in grado di sintetizzare e copiare le estremità di un frammento di DNA, che quindi andrebbero perse.

Per evitare la degradazione delle estremità cromosomiche, e quindi la progressiva e rapida perdita del materiale genetico, le cellule possiedono un importante meccanismo di difesa. Esistono infatti sequenze di DNA poste alle estremità dei cromosomi che svolgono il ruolo di protezione del materiale genetico funzionale alla produzione di proteine: i telomeri. Questi, che sono costituiti da sequenze di DNA ripetute e non codificanti per proteine, ad ogni fase di replicazione del DNA vengono accorciati e prevengono in questo modo la perdita di DNA codificante.

Ovviamente, alla lunga le estremità telomeriche vengono perse e le cellule iniziano ad accusare danni sempre maggiori ad ogni divisione, finché non muoiono. I telomeri sono quindi fondamentali nel determinare la lunghezza della vita di una cellula, e per questo sono stati considerati una sorta di orologio biologico cellulare. Uno degli attori protagonisti nel meccanismo d'invecchiamento cellulare è certamente la telomerasi. Questa proteina è dotata della capacità di sintetizzare le sequenze dei telomeri; se la lunghezza di tali sequenze è direttamente proporzionale al resto della vita di una cellula, è chiaro che un enzima in grado di sintetizzarle è di conseguenza capace di allungare l'esistenza cellulare. Infatti, nella maggior parte dei tumori, costituiti da cellule in continua e incontrollata proliferazione, l'attività telomerasica risulta costitutivamente attivata.

Queste scoperte hanno aperto la strada a un filone di ricerca che si è espanso notevolmente negli ultimi decenni. Ancora oggi, infatti, questo è un campo di studi fortemente attivo, soprattutto per le implicazioni cliniche che, recentemente, si stanno rivelando utili nella ricerca di cure di nuova generazione per diverse malattie congenite.