I sirtuine sono un gruppo di 7 proteine che da tempo sono al centro dell’attenzione per la longevità. Influenzano molti diversi percorsi di segnalazione nel corpo e negli studi hanno potuto portare a un prolungamento della vita di oltre il 30%. Questo prolungamento della vita è ottenuto attraverso diversi fattori. Le sirtuine attive proteggono il nostro DNA dai danni, combattono le reazioni infiammatorie eccessive e possono aiutare il nostro corpo a eliminare le cellule non più funzionali. Per questo motivo la scienza è impegnata a scoprire di più su queste proteine potenzialmente in grado di prolungare la vita e sulla loro attivazione.
Ti mostriamo, come funzionano le sirtuine a livello molecolare, come si possono attivare le proprietà salutari delle sirtuine e cosa c’entra la dieta delle sirtuine con la cantante Adele.
Che cos’è in realtà l’epigenetica?
Prima di immergerci più a fondo nel campo delle sirtuine, abbiamo bisogno di qualche nozione di base sull’ epigenetica. Il prefisso epi significa qualcosa come “sopra” o “su” ed è proprio di questo che si tratta. Ogni cellula del nostro corpo possiede infatti il progetto completo di tutte le proteine, arrotolato nel DNA, ma non abbiamo mai bisogno dell’intero progetto.
Immagina il tutto come un’enorme guida e parti di questa guida sono coperte con carta colorata, così che tu non possa leggere queste sezioni. Più o meno così puoi immaginare le metilazioni. Si tratta di processi chimici che determinano quali “istruzioni di costruzione” (proteine) in una cellula vengono lette e prodotte e quali invece no.
A seconda del tipo di cellula, questo schema appare completamente diverso. Una cellula del muscolo cardiaco ha bisogno di proteine diverse rispetto a una cellula del fegato, anche se in teoria entrambe possiedono le istruzioni di costruzione per tutte le proteine. Questo schema (l’epigenetica), cioè quali proteine vengono lette e quali no, non è però rigido, bensì altamente variabile.
Il nostro stile di vita ha un enorme influsso sulla nostra epigenetica. Sport, fumo, sonno, salute psicologica – tutto questo si riflette nell’epigenetica.
Una dieta sana può influenzare positivamente in modo significativo la nostra epigenetica.
Sirtuine ed epigenetica
Tuttavia, se questo schema viene alterato, z.B. con l’età a causa dell’aumento dello stress ossidativo, allora il pattern di metilazione può cambiare in modo tale, che la cellula produca proteine sbagliate e diventi così non funzionale. Per restare nell’esempio, se un epatocita non è più in grado di produrre in modo affidabile le proteine di cui ha bisogno per il suo compito di disintossicazione, allora diventa non funzionale e nel peggiore dei casi può degenerare.
Questo tipo di danno aumenta sempre di più con l’età. Ed è qui che entrano in gioco le sirtuine.I ricercatori hanno scoperto che alcune proteine possono avere un effetto protettivo , tra cui le sirtuine. Se riusciamo a fare in modo che il nostro corpo produca più sirtuine, questo ha effetti positivi. Ora ti spieghiamo esattamente come.
Topi knock-out – come scoprono gli scienziati la funzione dei geni?
Ti sei mai chiesto come i ricercatori riescano a scoprire come funzionano determinati geni o proteine?
Un metodo noto è il cosiddetto topo knock-out. Grazie ai progressi nella tecnologia genetica, gli scienziati possono eliminare con precisione singoli geni. Questo è stato fatto anche con le sirtuine, con risultati in parte drastici. Senza i geni Sirtuin (cioè anche senza le proteine Sirtuin) molti topi non avevano mai raggiunto l’età adulta. Questo è stato il primo indizio che le sirtuine svolgono un ruolo importante nell’organismo.
E come funziona al contrario? Cosa succede quando sono presenti molte sirtuine? Anche qui c’è un trucco nella ricerca. Si possono attivare le cosiddette regioni promotrici. Puoi immaginarlo come un boost nella produzione. Se il promotore viene attivato, in questo caso, vengono prodotte più sirtuine. La cosa interessante. Gli animali vivevano più a lungo ed erano più sani.
Ora abbiamo posto le basi. Le sirtuine sembrano svolgere un ruolo importante nella longevità. Vengono definiti come una delle quattro principali vie della longevità . Il passo successivo è scoprire come possiamo (senza ingegneria genetica) attivare le sirtuine e quali membri della famiglia delle sirtuine sono responsabili di quale effetto.
La famiglia delle sirtuine
Quando parliamo delle sirtuine, possiamo distinguere tra i geni delle sirtuine e le proteine delle sirtuine. Nei geni è nascosto il progetto per i singoli membri della famiglia. Finora ne sono stati identificati sette. Cosa fanno e dove li troviamo?
Le sirtuine sono le cosiddette deacetilasi istoniche dipendenti dal NAD. Se non hai studiato biochimica, probabilmente questo non ti dirà nulla. Ma non preoccuparti, ti avvicineremo a questo argomento complesso. Per farlo iniziamo con il NAD.
Sirtuine e NAD – una coppia efficace
NAD è l’abbreviazione di Nicotinamide Adenina Dinucleotide. È un coenzima importante nel nostro corpo, che troviamo soprattutto nelle centrali energetiche delle nostre cellule, i mitocondri. Le proteine sirtuine hanno bisogno del NAD come una sorta di carburante per poter svolgere le loro reazioni biochimiche.
Senza NAD, quindi, le sirtuine non possono funzionare correttamente. Puoi già tenere a mente questo fatto, perché svolge un ruolo importante nel processo di invecchiamento. Il metabolismo del NAD è un argomento a sé stante e complesso. Per farla breve, i livelli di NAD diminuiscono con l’età. I ricercatori vedono in questo una delle principali cause dell’invecchiamento.
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Sirtuine ed epigenetica
Ora, nel primo passo, siamo riusciti a chiarire che le sirtuine hanno bisogno di NAD. Ma cosa significa il resto di “istone deacetilasi dipendenti dal NAD”?
Innanzitutto riguardo agli istoni. Queste proteine sono importanti per immagazzinare il DNA nel nucleo cellulare occupando il minor spazio possibile. Un’analogia potrebbero essere i bigodini per capelli.Il DNA (i capelli) viene avvolto più volte intorno ai bigodini (istoni) e così riposto.
Ti ricordi ancora delle metilazioni? I punti evidenziati a colori nel progetto del DNA, che fanno sì che determinate proteine non vengano prodotte? Bene, esiste un ulteriore livello regolatorio al di sopra di questo. Anche gli istoni possono essere marcati da molecole, z.B. ad esempio da gruppi acetile. A seconda della marcatura, il DNA arrotolato può staccarsi più facilmente o più difficilmente dall’istone. In questo modo il nostro corpo può influenzare ulteriormente quali proteine vengono prodotte più facilmente.
Ed è proprio qui che entrano in gioco le sirtuine. In quanto deacetilasi istoniche NAD-dipendenti, le sirtuine rimuovono i gruppi acetile dagli istoni. In questo modo influenzano quali geni vengono letti nella cellula – e quali no.
Sirt 1 – il membro “più anziano” della famiglia
Quando qui parliamo di età, intendiamo l’ ordine in cui le molecole sono state scoperte.
La famiglia delle sirtuine ha in totale sette membri, che si differenziano per la loro origine. Sirt 1 si trova principalmente nel nucleo cellulare ma anche nel citoplasma, mentre Sirt 3 e Sirt 4 si trovano nei mitocondri – e nella loro funzione. Abbiamo già menzionato la parola complicata deacetilasi istoniche NAD-dipendenti. Tutte le sirtuine hanno questa funzione. Tuttavia, l’acetilazione non è l’unico modo per dotare gli istoni di marcatori biochimici. I dettagli andrebbero oltre lo scopo di questo articolo, ma puoi ricordare che z.B. Sirt 6 possiede anche altre capacità..
Valori elevati di Sirt 1 hanno portato, ad esempio, in studi ad alcuni benefici per la salute. Ma come puoi attivare le sirtuine? Uno dei più potenti attivatori di Sirt1 è il resveratrolocontenuto nell’uva rossa. Il dottor David Sinclair , uno dei più rinomati ricercatori sull’invecchiamento, si è concentrato nei suoi studi in particolare sugli effetti del resveratrolo sulle sirtuine.
Un altro modo per attivare le sirtuine è il digiuno. Ne parleremo più avanti.
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Sirt 6 – un potenziale candidato per una vita più lunga
Sirt 6 è stato scoperto come una delle ultime molecole. Oltre a Sirt 1, l’attivazione di Sirt 6 ha mostrato i risultati più promettenti nella ricerca sull’invecchiamento. Sirt 6 contribuisce a mantenere stabile il DNA e a proteggerlo dai danni legati all’età. Inoltre, quando viene attivato, Sirt 6 riduce l’infiammazione e può migliorare il controllo della glicemia .
Negli esperimenti sui topi, gli animali con una bassa attivazione di Sirt 6 invecchiavano significativamente più velocemente.Kontrariamente a ciò i topi con un alto livello di Sirt 6 erano più sani e vivevano più a lungo. Come possiamo ora attivare Sirt 6? Selezionati fitonutrienti secondari possono farlo, sebbene solo a concentrazioni elevate. Un’altra possibilità è rappresentata dalle alghe brune (Fucus dichitus), che negli studi hanno portato a una forte attività di Sirt 6.
Sirtuine e stress ossidativo – ciò che ci rende più vulnerabili con l’età
Nel nostro corpo esiste un equilibrio delicato. Attraverso i vari processi metabolici si formano continuamente radicali liberi dell’ossigeno (ROS), che possono danneggiare il nostro DNA. Per questo motivo esistono i cosiddetti catturatori di ROS, z.B. das glutatione, che contribuisce a evitare che si verifichino troppi danni.
Più invecchiamo, più questo equilibrio si sposta verso le ROS. Si verificano più danni al DNA che non possono più essere riparati in tempo.
Qui le sirtuine possono aiutare attivando vie di segnalazione all'interno della cellula, che garantiscono un metabolismo più stabile.
Infiammazione – un grande concetto con un contesto complesso
Le sirtuine possono ridurre le infiammazioni nel corpo. Ma cosa significa concretamente? Come può una sostanza avere un effetto antinfiammatorio?
Per questo dobbiamo dare un breve sguardo a che cos'è in realtà un'infiammazione. Il nostro sistema immunitario è costituito da una serie di cellule specializzate.Poiché tutte queste cellule non hanno occhi, orecchie e bocche con cui potersi orientare, dipendono da un altro tipo di comunicazione. Messaggeri chimici, chiamati anche mediatori. Tra questi rientra, ad esempio, istamina.
Se ci feriamo, z.B. ad esempio con un piccolo taglio sulla pelle, in quel punto vengono immediatamente rilasciati numerosi segnali infiammatori che, a loro volta, richiamano le cellule immunitarie. Un’infiammazione di questo tipo è quindi utile per la nostra salute.
Esistono però anche focolai infiammatori “più lievi”. Il grasso addominale, ad esempio, rilascia ormoni infiammatori e mediatori che sono associati ad alcune malattie. Con l’età il cosiddetto “inflammaging” è considerato uno dei 12 Hallmarks of Aging e svolge un ruolo importante.
Come vedi, le infiammazioni giocano un ruolo importante e dietro questo termine si nascondono molte sottocategorie. Molte malattie si basano su un processo infiammatorio fuori controllo, z.B. come la sindrome dell’intestino irritabile, ma anche le allergie e le malattie infiammatorie delle articolazioni. Qui ci sono possibili approcci secondo cui l’attivazione delle sirtuine potrebbe aiutare a tenere meglio sotto controllo i sintomi.
Sirtuine e malattie autoimmuni – nuovi approcci terapeutici per il futuro?
Nelle malattie autoimmuni il sistema immunitario reagisce in modo eccessivo e attacca strutture dell’organismo che scambia erroneamente per agenti patogeni estranei. Una di queste malattie è la diffusa tiroidite di Hashimoto, in cui il sistema immunitario distrugge gradualmente la tiroide.
In uno studio più recente, i ricercatori hanno scoperto che una sottoattivazione di Sirt 1 potrebbe contribuire allo sviluppo della Hashimoto. Da ciò deriva un possibile nuovo approccio per il trattamento della diffusa malattia della tiroide.
Dieta Sirtuina (Sirt-food) – Il segreto di Adele per dimagrire
Come puoi ora attivare le sirtuine? Questo è possibile da un lato attraverso una serie di sostanze vegetali secondarie, come resveratrolo o luteolina. Inoltre, una ridotta assunzione di cibo sotto forma di digiuno può attivare le sirtuine, così come lo sport.
La cantante britannica Adele ha perso diversi chili con una speciale dieta Sirtuin secondo le sue dichiarazioni. L’idea alla base è, attraverso la combinazione di diversi alimenti e una restrizione calorica attivare la Sirt 1, poiché questa viene ritenuta principalmente responsabile dei cambiamenti positivi.
Gli alimenti che compaiono nella dieta Sirtuin sono tutti ricchi di sostanze vegetali secondarie. Dazu zählen:
- Molte verdure verdi, come spinaci o broccoli (contengono sulforafano)
- Noci (contengono acidi grassi Omega 3)
- Tofu (contiene spermidina)
- Curcuma, peperoncino e cannella (hanno effetto antinfiammatorio)
- Prezzemolo, timo (contengono apigenina)
- Cipolle e capperi
- Vino rosso (contiene resveratrolo)
- Tè nero e verde (contiene EGCG)
- Olio d'oliva (contiene grassi sani)
- Mele
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Cosa succede durante il digiuno a livello molecolare?
Il digiuno è anche un aspetto importante nella dieta Sirtuin (nota anche come dieta sirt-food). A causa della carenza di nutrienti, le cellule vengono portate in una sorta di “modalità di sopravvivenza”. Le sirtuine vengono attivate da questa carenza di energia e fanno in modo che le cellule vecchie vengano rimesse in forma il più possibile.
Le sirtuine possono inoltre aiutare a fare in modo che “cellule zombie”, le cosiddette cellule senescenti, vengano eliminate. Si tratta di cellule che si trovano in uno stato intermedio tra funzionanti e morte. Ti abbiamo spiegato in dettaglio i retroscena esatti in altri due articoli.Una volta l’aspetto affascinante delle “cellule zombie” e cosa hanno a che fare con l’invecchiamento e il secondo articolo ti offre una visione più approfondita nel mondo del digiuno. Lì analizziamo se esistono motivi medici per digiunare, quali vie di segnalazione molecolare vengono influenzate e quali tipi di digiuno esistono.
Conclusione sul tema delle sirtuine
Le sirtuine potrebbero rappresentare una svolta nella ricerca sulla longevità. Con esse abbiamo trovato una via di segnalazione nell’organismo che con ogni probabilità è responsabile di alcuni dei segni dell’invecchiamento. Se riusciremo a comprendere meglio le sirtuine e a scoprire come attivarle in modo efficace anche in età avanzata, si apriranno nuove e promettenti strade per la nostra longevità.
