Il Limite di Hayflick

Il limite delle cellule

Il professor Leonard Hayflick scoprì che le cellule umane normali, in coltura, hanno una capacità limitata di dividersi (da 40 a 60 volte in totale), dopodiché diventano senescenti, un fenomeno ora noto come “limite di Hayflick”.

Il limite di Hayflick è un concetto che aiuta a spiegare i meccanismi alla base dell’invecchiamento cellulare. Precedentemente si credeva alla teoria di Carrel, un chirurgo della Francia dell’inizio del XX secolo, il quale affermava che le cellule sono immortali e possono replicarsi all’infinito.

La sua storia

Nel 1961, il professor Leonard Hayflick lavorava al Wistar Institute di Philadelphia (Pennsylvania); una delle sue colture di fibroblasti in laboratorio aveva rallentato la divisione cellulare, e questo lo insospettì.

Per tale scoperta, Hayflick e Paul Moorhead descrissero il fenomeno in un articolo intitolato “La coltivazione in serie di ceppi di cellule diploidi umane“. Nel 1965, Hayflick proseguì e pubblicò un altro articolo approfondendo e specificando ancora di più il fenomeno.

In quest’ultimo articolo, Hayflick concluse che una cellula potrebbe duplicarsi solo da 40 a 60 volte prima di subire l’apoptosi e la successiva morte. Questa conclusione valeva per molti tipi cellulari, cellule adulte o cellule fetali. Hayflick ipotizzò che la limitata capacità replicativa della cellula fosse correlata all’invecchiamento cellulare e, di conseguenza, all’invecchiamento umano. Questi studi smentirono così quanto definito da Carrel molti anni prima, e aprirono le porte a nuove ricerche.

Le scoperte di Hayflick furono all’epoca fortemente contestate, e continuano oggi ad essere messe in discussione in alcuni circoli, ma i suoi risultati hanno consentito ad altri di compiere notevoli progressi nella comprensione e nella manipolazione dei meccanismi molecolari dell’invecchiamento.

professor Hayflick
Figura 1 – professor Hayflick [Fonte: Flickr.com]

Il limite di Hayflick

Nel 1974, Burnet coniò il termine “Hayflick Limit” nel suo lavoro sulla mutagenesi intrinseca. La scoperta di Burnet affermava che l’età era intrinseca alle cellule di ciascuna specie e che essa seguiva il limite di Hayflick, stabilendo così un’età programmata in cui un organismo sarebbe morto.

Altri ricercatori e scienziati iniziarono a prendere in considerazione il limite di Hayflick. Di particolare interesse furono gli studi scientifici effettuati da Elizabeth Blackburn, Jack W. Szostak e da Carol Greider. Applicarono la teoria dell’invecchiamento cellulare di Hayflick alla loro ricerca sulle strutture dei telomeri.

Elizabeth Blackburn studiò l’organismo unicellulare Tetrahymena thermophila e scoprì che le estremità dei cromosomi contengono una breve sequenza di DNA ripetuta molte volte, i cosiddetti telomeri. Jack Szostak osservò che nelle cellule di lievito i minicromosomi artificiali lineari venivano rapidamente degradati. Insieme decisero di testare se il DNA telomerico di Tetrahymena potesse proteggere i minicromosomi nel lievito.

Riconoscimenti

Elizabeth Blackburn, Jack Szostak e Carol Greider hanno ricevuto il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina nel 2009 per la scoperta di come i cromosomi sono protetti dai telomeri e dall’enzima telomerasi.

Fonti

  • Shay, J., Wright, W. Hayflick, il suo limite e l’invecchiamento cellulare. Nat Rev Mol Cell Biol 1, 72–76 (2000).
  • Hayflick L, Moorhead PS, The serial cultivation of human diploid cell strains, in Exp Cell Res, vol. 25, n. 3, 1961, pp. 585–621, DOI: 10.1016/0014-4827(61)90192-6, PMID 13905658.
  • nobelprize.org
  • wikipedia.org

Crediti delle immagini

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