L’associazione BergamoScienza, nell’edizione dell’evento di quest’anno totalmente digitale, ha avuto tra i protagonisti della diciottesima edizione del festival diversi volti noti alla scienza. In particolare, Sabato 10 Ottobre è stato trasmesso in live streaming un intervento dal titolo “Quanto a lungo possiamo vivere?-e quanto bene?“. Protagonista dell’incontro è stata il premio Nobel per la medicina Elizabeth Blackburn con l’intervento di Nicola Quadri e del sindaco della città di Bergamo Giorgio Gori.
Chi è Elizabeth Blackburn
Elizabeth Helen Blackburn è una biologa australiana, nata nel Novembre 1948 a Hobart, in Tasmania, Australia. Dopo gli studi in biologia all’Università di Melbourne, nel 1975 consegue un PhD all’Università di Cambridge. I suoi studi post laurea in biologia molecolare e cellulare l’hanno portata, ad oggi, ad unirsi come membro di facoltà e docente di biologia e fisiologia al dipartimento di biochimica e biofisica dell’Università della California, San Francisco. Nel 2009 insieme ad altri due ricercatori, Carol W. Greider e Jack W. Szostak, riceve il premio Nobel “per la scoperta di come i cromosomi sono protetti dai telomeri e l’azione dell’enzima telomerasi”. Da quel momento la sua fama si accresce, tanto da essere nota oggi come la “regina dei telomeri“.
Nel corso della sua carriera, Elizabeth Blackburn ha pubblicato più di 253 articoli scientifici e nel 2017 è stato pubblicato il suo libro dal titolo “La scienza che allunga la vita. La rivoluzione dei telomeri” (Fig.1) con Elissa Epel, psicologa della salute. Il libro pone interrogativi e spiegazioni in merito ai principali “responsabili” dell’invecchiamento cellulare, ovvero i telomeri. Tramite un approccio scientifico e accessibile a tutti, questo libro fornisce tutti gli strumenti per capire quanto sia importante l’equilibrio psichico e lo stile di vita non solo per ritardare l’invecchiamento, ma addirittura per invertirne il senso di marcia. Quindi, le evidenze scientifiche raccolte da Blackburn e Epel hanno dimostrato come sia possibile contrastare l’accorciamento dei telomeri e favorirne la crescita, mantenendo efficace la loro funzione per lungo tempo.
L’intervento in occasione del festival di BergamoScienza 2020 permette di comprendere step-by-step l’importanza delle scoperte fatte dalla ricercatrice.
Cosa sono i telomeri e la telomerasi
Quando si fa riferimento al DNA sappiamo che esso, negli eucarioti, è organizzato in cromosomi. Quest’ultimi sono contenuti nel nucleo e sono strutture filamentose lineari. Questa particolare morfologia, nota ai più come forma ad “x”, è caratterizzata da diverse regioni ben distinguibili tra loro. Tra queste ritroviamo i telomeri (Fig.2) costituiti dallo stesso materiale del resto del cromosoma, ossia da DNA e proteine, e caratterizzati da un migliaio di ripetizioni di una corta sequenza di sei nucleotidi TTAGGG. Per lungo tempo queste ripetizioni non hanno avuto un “ruolo”, ma recentemente è emerso che la presenza di questo DNA in più è fondamentale. I telomeri si pongono infatti come una sorta di cappuccio all’estremità dei cromosomi, consentendo la divisione cellulare e proteggendo le cellule da fenomeni come l’invecchiamento e l’insorgenza di tumori. Ad ogni ciclo replicativo, è come se i cromosomi si consumassero e con essi anche i telomeri.
La scoperta importante portata avanti da Blackburn è quella della telomerasi. Si tratta di un enzima che, aggiungendo sequenze ripetute di DNA e proteggendo i telomeri dal fisiologico accorciamento che si correla all’invecchiamento cellulare, protegge l’integrità dei cromosomi. Date le specifiche funzioni, la telomerasi è conosciuta come l’enzima dell’immortalità.
Come la scienza dei telomeri può influenzarci
Durante il dibattito, Elizabeth Blackburn ha chiarito come agire coralmente, sulla base di dati scientifici, dinanzi alla sfide più importanti del nostro tempo possa cambiare la nostra longevità e quella delle generazioni future. Il suo interesse, già da quando era solo una studentessa, era quello di scoprire nel dettaglio molecolare cosa succedesse durante il corso della vita.
L’organismo da cui è partito il suo studio dei telomeri è Tetrahymena thermophila, protista ciliato da cui la Blackburn ha esaminato le sequenze di DNA dei suoi cromosomi. Fu proprio in questa occasione che osservò per la prima volta la sequenza di DNA ripetuto che fungeva da ossatura per avvolgere il cromosoma con uno strato protettivo di proteine nelle sue parti terminali, ciò che oggi sappiamo essere i telomeri.
«Adesso oltre ad esaminare solamente la lente del microscopio cerco anche fuori dalla finestra per vedere come la scienza può essere utilizzata con profitto per far fronte a tutti i problemi, compresa la senescenza».
L’invecchiamento umano è un evento multifattoriale che porta ad un’aumentata propensione allo sviluppo di patologie. Proprio per questo, l’aspirazione sarebbe quella di vedere delle persone che vivono a lungo, ma, soprattutto, in un buono stato di salute. É proprio su questo che si concentrano gli studi sull’invecchiamento, ed è qui che si inserisce la “scienza dei telomeri“.
Patologie associate alla senescenza
A livello statistico, all’invecchiamento si associa un rischio aumentato di sviluppare patologie senili. Se volessimo fare alcuni esempi potremmo far riferimento ad una diminuita capacità di risposta immunitaria, patologie cardiovascolari, tumori, depressione e tanto altro. Questo elenco spesso può essere associato anche ad un solo individuo. Apparentemente potrebbe sembrare strano ma, pur trattandosi di patologie diverse tra loro, c’è un meccanismo patologico sotteso comune che fa riferimento a tutta una serie di fattori. In parte la genetica ci dice quali siano i meccanismi sottesi, ma molti sono i fattori non genetici come quelli ambientali, i traumi di vita e i comportamenti.
Molti dati scientifici hanno dimostrato l’importanza della “manutenzione dei telomeri” in merito alle patologie associate alla senescenza. Queste, di fatto, non potranno di certo sparire, ma possono essere ridotte statisticamente. Per manutenzione dei telomeri, infatti, si intende la ricerca equilibrio tra l’eccessivo accorciamento dei telomeri che porta all’aumentato rischio di patologie senescenti e l’eccesso di telomerasi che porta ad un aumentato rischio di cancerogenesi.
I fattori non genetici influenzano il mantenimento dei telomeri nell’uomo
Sono davvero tanti i possibili fattori non genetici responsabili del mantenimento del corretto equilibrio della lunghezza dei telomeri. Durante il dibattito, di forte interesse da parte della biologa Blackburn sono stati gli studi in merito al consumo di sigarette e allo stress cronico.
Dallo studio ” Cigarette smoking and telomere length: A systematic review of 84 studies and meta-analysis” si evince che telomeri più corti vengono trovati nei fumatori rispetto ai soggetti che non hanno mai fumato. Quindi, ci sono meccanismi che collegano l’esposizione al fumo di tabacco alle malattie legate all’invecchiamento. Ma non solo: sembrerebbe che il fumo non faccia solo male alla salute, ma anche al nostro aspetto. Il confronto fornito dalla Figura 3 ne è un chiaro esempio:
Con il contributo della collega Elissa Epel, inoltre, la dottoressa Blackburn si è chiesta: «Lo stress cronico può uccidere?». La risposta è affermativa. Le ricercatrici si sono infatti accorte che lo stress cronico accorcia i telomeri e va ad incidere su diverse malattie, in particolar modo su quelle cardiovascolari. L’influenza che ha lo stress cronico nell’accorciamento dei telomeri e nell’aumento del rischio di alcune patologie è dose e tempo dipendente, oltre che influenzabile da fattori esterni quali l’alimentazione o il mancato esercizio fisico. Questi sono fattori di resilienza che possono essere facilmente corretti. Un interessante esempio è dato dall’usufruire di un sostegno sociale come lo stato coniugale. Infatti, i soggetti sposati hanno dei telomeri più lunghi e questo dimostra che gli stessi telomeri sono influenzati dai rapporti interpersonali.
In definitiva, ciò che la scienza dei telomeri dice di nuovo è che abbiamo, finalmente, una misura quantitativa del fatto che fattori come stress, alimentazione ma anche adeguato ambiente sociale, influiscono sulla longevità e lo stato di salute anche nell’età più avanzata.
Marianna Minniti
Fonti
Il video completo dell’intervista al premio Nobel Elizabeth Blackburn si trova online, nella pagina YouTube di BergamoScienza 2020.
