Le sirtuine sono un gruppo di 7 proteineche da tempo sono al centro della ricerca sulla longevità. Esse influenzano diverse vie di segnalazione nell'organismo e hanno dimostrato in alcuni studi di allungare la vita di oltre il 30%. Questo prolungamento della vita si ottiene grazie a diversi fattori. Le sirtuine attive proteggono il nostro DNA dai danni, combattono le risposte infiammatorie eccessive e possono aiutare il nostro corpo a smaltire le cellule non più funzionali. Per questo motivo, la scienza dietro di loro vuole saperne di più su queste proteine potenzialmente in grado di prolungare la vita e sulla loro attivazione.
Vi mostriamo come funzionano le sirtuine a livello molecolare, come attivare le proprietà salutari delle sirtuine e cosa c'entra la dieta delle sirtuine con la cantante Adele.
Che cos'è l'epigenetica, comunque?
Prima di addentrarci nel campo delle sirtuine, abbiamo bisogno di un po' di nozioni 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 ha l'impronta completa di tutte le proteine, racchiusa nel DNA, ma non abbiamo mai bisogno dell'impronta completa.
Immaginate il tutto come un enorme manuale di istruzioni e che alcune parti di questo manuale siano coperte da carta colorata in modo da non poterle leggere. Questo è più o meno il modo in cui si può immaginare la metilazione. Si tratta di processi chimici che determinano quali "istruzioni per la costruzione" (proteine) vengono lette e prodotte in una cellula e quali no.
Questo schema appare molto diverso a seconda del tipo di cellula. Una cellula del muscolo cardiaco richiede proteine diverse da una cellula del fegato, anche se in teoria entrambe hanno le istruzioni per la costruzione di tutte le proteine. Tuttavia, questo schema (epigenetico) di quali proteine vengono lette e quali no non è rigido, ma altamente variabile.
Il nostro stile di vita ha un'enorme influenza sull'epigenetica. Sport, fumo, sonno, salute mentale: tutto ciò si riflette sull'epigenetica.
Un'alimentazione sana può avere un'influenza positiva significativa sulla nostra epigenetica
Sirtuine ed epigenetica
Se però questo schema si confonde, z.B in età avanzata a causa dell'aumento dello stress ossidativo, il modello di metilazione può cambiare, in modo che la cellula produca le proteine sbagliate e diventi quindi non funzionale. Per restare all'esempio, se una cellula epatica non è più in grado di produrre in modo affidabile le proteine necessarie per il suo compito di disintossicazione, diventa non funzionale e, nel peggiore dei casi, può degenerare.
Questo tipo di danno aumenta con l'età. E qui entrano in gioco le sirtuine. I ricercatori hanno scoperto che alcune proteine possono avere un effetto protettivo , tra cui le sirtuine. Se riusciamo a far sì che il nostro corpo produca più sirtuine, questo ha effetti positivi. Ora spiegheremo esattamente come
Miceti knock-out: come fanno gli scienziati a scoprire la funzione dei geni
Vi siete mai chiesti come fanno i ricercatori a scoprire il funzionamento di alcuni geni o proteine?
Uno dei metodi più noti è il cosiddetto topo knock-out. Grazie ai progressi dell'ingegneria genetica, gli scienziati possono tagliare con precisione singoli geni. Questo è stato fatto anche con le sirtuine, con risultati talvolta drastici. Senza i geni delle sirtuine (cioè, anche senza le proteine sirtuine), molti topi non avevano mai raggiunto l'età adulta. Questa è stata la prima indicazione che le sirtuine svolgono un ruolo importante nell'organismo.
E che dire del contrario? Cosa succede quando ci sono molte sirtuine? Anche in questo caso esiste un trucco nella ricerca. È possibile attivare i cosiddetti siti promotori. Si può pensare a questo come a un aumento della produzione. Se il promotore viene attivato, in questo caso, vengono prodotte più sirtuine. La cosa interessante è che gli animali vivevano più a lungo ed erano più sani
Ora abbiamo gettato le basi. Le sirtuine sembrano svolgere un ruolo importante nella longevità. Si tratta di una delle quattro più importanti vie della longevità . Il passo successivo è scoprire come possiamo (senza manipolazioni genetiche) attivare le sirtuine e quali membri della famiglia delle sirtuine sono responsabili di quale effetto.
La famiglia delle sirtuine
Quando parliamo di sirtuine, possiamo distinguere tra i geni delle sirtuine e le proteine delle sirtuine . Il progetto dei singoli membri della famiglia è nascosto nei geni. Sette di essi sono finora noti . Cosa fanno ora e dove possiamo trovarli
Leirtuine sono le cosiddette istone deacetilasi NAD-dipendenti. Se non avete studiato biochimica, questo probabilmente non vi dirà nulla. Ma non preoccupatevi, vi avvicineremo a questo complesso argomento. Cominciamo con il NAD.
Sirtuina e NAD - un binomio efficace
NADè la forma abbreviata di nicotinamide adenina dinucleotide. È un importante coenzima nel nostro corpo, che si trova principalmente nelle centrali elettriche delle nostre cellule, i mitocondri . Le proteine sirtuine hanno bisogno di NAD come una sorta di carburante per svolgere le loro reazioni biochimiche .
Senza NAD, le sirtuine non possono funzionare correttamente . Si può ricordare questo fatto perché svolge un ruolo importante nel processo di invecchiamento. Il metabolismo del NAD è un argomento complesso a sé stante . Per farla breve, i livelli di NAD diminuiscono con l'età. I ricercatori ritengono che questo sia uno dei motivi principali dell'invecchiamento.
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Sirtuine ed epigenetica
Ora siamo riusciti a chiarire nel primo passo che le sirtuine richiedono NAD. Ma cosa significa il resto di "istone deacetilasi NAD-dipendente"?
Prima gli istoni . Queste proteine sono importanti per immagazzinare il DNA nel nucleo della cellula nel modo più salvaspazio possibile. Un'analogia a questo proposito potrebbe essere quella dei bigodini. Il DNA (i capelli) viene avvolto più volte intorno ai bigodini (istoni) e conservato in questo modo.
Remember the methylations ? I siti codificati con un colore nella struttura del DNA che impediscono la produzione di alcune proteine? Ebbene, c'è un altro livello normativo al di sopra di questo. Gli istoni possono anche essere etichettati da molecole, z.Bda gruppi acetilici. A seconda dell'etichettatura, il DNA arrotolato è più facile o più difficile da staccare dall'istone . Questo permette al nostro corpo di influenzare quali proteine hanno maggiori probabilità di essere prodotte.
È proprio qui che entrano in gioco le sirtuine. Come istone deacetilasi NAD-dipendenti, le sirtuine rimuovono i gruppi acetilici dagli istoni. In questo modo, influenzano quali geni vengono letti nella cellula e quali no.
Sirt 1 - il membro più "vecchio" della famiglia
Quando parliamo di età qui, intendiamo l'ordine in cui le molecole sono state scoperte .
La famiglia delle sirtuine conta un totale di sette membri, che si differenziano per la loro origine. La Sirt 1 si trova molto probabilmente nel nucleo cellulare, ma anche nell'acqua cellulare, mentre la Sirt 3 e la Sirt 4 si trovano nei mitocondri - e nella loro funzione . Abbiamo già usato il termine complicato di istone deacetilasi NAD-dipendente. Tutte le sirtuine hanno questa funzione. Tuttavia, l'acetilazione non è l'unico modo per fornire agli istoni dei marcatori biochimici. I dettagli esulano dallo scopo di questo articolo, ma si può ricordare chez.B . La Sirt 6 ha anche altre capacità ..
Alti livelli di Sirt 1, per esempio, hanno dimostrato negli studi di portare ad alcuni benefici per la salute. Ma come si possono attivare le sirtuine? Uno dei più potenti attivatori di Sirt1 è l'uva rossa resveratrolo . Dott. David Sinclair , uno dei più rinomati ricercatori sull'invecchiamento, ha concentrato i suoi studi in particolare sull'effetto del resveratrolo sulle sirtuine .
Un altro modo per attivare le sirtuine è il digiuno .Più avanti su questo argomento.
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Sirt 6 - un potenziale candidato per una vita più lunga
Sirt 6 è stata una delle ultime molecole a essere scoperta. Insieme alla Sirt 1, l'attivazione della Sirt 6 ha mostrato i risultati più promettenti nella ricerca sull'invecchiamento. La Sirt 6 aiuta a mantenere stabile il DNA e a proteggerlo dai danni legati all'età . Inoltre, se attivata, la Sirt 6 riduce l'infiammazione e potrebbe migliorare il controllo degli zuccheri nel sangue.
Negli esperimenti sui topi, gli animali con bassa attivazione di Sirt 6 sono invecchiati significativamente più velocemente. Al contrario, i topi con un alto livello di Sirt 6 erano più sani e vivevano più a lungo . Come possiamo quindi attivare la Sirt 6? Alcune sostanze vegetali secondarie selezionate possono farlo, anche se solo in alte concentrazioni. Un'altra possibilità è l'alga bruna (Fucus dichitus), che ha portato a una forte attività della Sirt 6 in alcuni studi.
Sirtuine e stress ossidativo - cosa ci rende più vulnerabili in età avanzata
Il nostro corpo è soggetto a un delicato equilibrio. I vari processi metabolici generano continuamente radicali liberi dell'ossigeno (ROS), che possono danneggiare il nostro DNA. Per questo motivo, esistono i cosiddetti ROS scavenger , z.Bil glutatione , che contribuiscono a evitare che si verifichino troppi danni.
Più invecchiamo, più questo equilibrio si sposta a favore dei ROS. Si verificano più danni al DNA, che non possono più essere riparati in tempo.
È qui che le sirtuine possono aiutare attivando vie di segnalazione all'interno della cellula che assicurano un metabolismo più stabile.
Infiammazione - un termine grande con uno sfondo complesso
Leirtuine possono ridurre l'infiammazione nell'organismo. Ma cosa significa questo in termini concreti? Come può una sostanza essere antinfiammatoria?
Per questo, dobbiamo dare una breve occhiata a cosa sia effettivamente l'infiammazione. Il nostro sistema immunitario è costituito da tutta una serie di cellule specializzate. Poiché tutte queste cellule non hanno occhi, orecchie o bocca con cui orientarsi, si affidano a un altro tipo di comunicazione: messaggeri chimici , noti anche come mediatori. Questi includono, ad esempio l'istamina.
Se ci feriamo,z.Bcon un piccolo taglio sulla pelle, in questo sito viene immediatamente rilasciato un gran numero di segnali infiammatori, che a loro volta attirano le cellule immunitarie. Tale infiammazione è quindi utile per la nostra salute.
Ci sono però anche centri di infiammazione "più silenziosi" . Per esempio, il grasso addominale rilascia ormoni e mediatori infiammatori che sono associati ad alcune malattie. Nella vecchiaia, il cosiddetto "inflammaging " gioca un ruolo importante come uno dei 12 segni dell'invecchiamento .
Vedete, l'infiammazione svolge un ruolo importante e dietro questo termine si nascondono molte sottocategorie. Molte malattie si basano su un processo infiammatorio che è andato fuori controlloz.B. la sindrome dell'intestino irritabile, ma anche le allergie e le malattie infiammatorie delle articolazioni . Ci sono possibili approcci che attivando le sirtuine potrebbero aiutare a gestire meglio i sintomi.
Sirtuine e malattie autoimmuni - nuovi approcci terapeutici per il futuro
Nelle malattie autoimmuni, il sistema immunitario dell'organismo reagisce in modo eccessivo e attacca le strutture dell'organismo stesso, scambiandole per agenti patogeni estranei. Una di queste malattie è la diffusissima tiroidite di Hashimoto , in cui il sistema immunitario distrugge gradualmente la tiroide.
In un recente studio, i ricercatori hanno scoperto che la sottoattivazione di Sirt 1 può contribuire allo sviluppo della tiroidite di Hashimoto . Ciò si traduce in un possibile nuovo approccio per il trattamento della diffusa malattia della tiroide.
La dieta Sirt (Sirt-food) - Il segreto di Adele per perdere peso
Come si può ora attivare la Sirtuina ? Ciò si può ottenere attraverso una serie di sostanze vegetali secondarie, wie Resveratrol oder Luteolin . Inoltre, una ridotta assunzione di cibo sotto forma di digiuno può attivare le sirtuine, così come l'esercizio fisico.
La cantante britannica Adele ha perso diversi chili con una dieta speciale a base di sirtuine secondo le sue stesse dichiarazioni. L'idea alla base è quella di attivare la Sirt 1 attraverso una combinazione di diversi alimenti e una restrizione calorica , in quanto questa è la principale responsabile dei cambiamenti positivi.
Gli alimenti presenti nella dietairtuina sono tutti ricchi di sostanze vegetali secondarie . Questi includono:
- Tante verdure verdi, come spinaci o broccoli (contiene sulforafano )
- Noci (contengono acidi grassi Omega 3 )
- Tofu (enthält Spermidin )
- Turcuma, peperoncino e cannella (hanno effetti antinfiammatori )
- Petersilie, Thymian (enthalten Apigenin )
- Cipolle e capperi
- Rotwein (enthält Resveratrol )
- Tè nero e verde (contiene EGCG )
- Olio di oliva (contiene grassi salutari )
- Äpfel
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Cosa succede a livello molecolare durante il digiuno
Il digiuno è anche un aspetto importante della dieta sirtuina (nota anche come dieta sirt-alimentare). La mancanza di nutrienti mette le cellule in una sorta di "modalità di sopravvivenza". Le sirtuine vengono attivate da questa mancanza di energia e fanno in modo che le cellule vecchie siano rese di nuovo il più possibile in forma.
Le sirtuine possono anche aiutare le "cellule zombie", le cosiddette cellule senescenti , a essere smistate . Si tratta di cellule che si trovano in uno stato intermedio tra quelle funzionali e quelle morte. Abbiamo spiegato in dettaglio il contesto esatto in altri due articoli. Il primo riguarda l'aspetto entusiasmante delle "cellule zombie" e cosa hanno a che fare con l'invecchiamento, mentre il secondo articolo offre una visione più approfondita del mondo del digiuno.Vediamo se ci sono ragioni mediche per il digiuno, quali vie di segnalazione molecolare sono interessate e quali sono i tipi di digiuno .
Conclusione sull'argomento sirtuine
Le sirtuine potrebbero rappresentare una svolta nella ricerca sulla longevità. Con esse abbiamo trovato una via di segnalazione nell'organismo che molto probabilmente è responsabile di alcuni dei segni dell'invecchiamento. Se riusciremo a comprendere meglio le sirtuine e a scoprire come attivarle efficacemente anche in età avanzata, si apriranno nuove promettenti strade per la nostra longevità
