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Tra chi ama i cani è un’osservazione piuttosto diffusa che i cani piccoli vivano più a lungo dei grandi, e una nuova ricerca suggerisce che dietro questa differenza potrebbero esserci i cosiddetti geni saltellanti. Un chihuahua può arrivare a un’età più avanzata e in condizioni migliori rispetto a un labrador, eppure i meccanismi biologici che spiegano questo divario non sono mai stati del tutto chiari. La taglia infatti non incide soltanto sulle caratteristiche fisiche e sulle capacità di un animale ma anche sulla velocità con cui invecchia.
Lo studio, guidato da un gruppo di scienziati dell’Università Statale dell’Arizona, punta l’attenzione sul modo in cui l’organismo regola questi frammenti di DNA in base alle proprie dimensioni. Si tratta di porzioni del genoma capaci di copiare sé stesse e di inserire le repliche in altri punti del materiale genetico, con il risultato di modificare la struttura o il funzionamento di alcune regioni. Per arrivare a questa ipotesi i ricercatori hanno analizzato 1.640 profili molecolari del DNA appartenenti a 894 cani domestici, concentrandosi sulla metilazione del DNA. È il processo con cui il corpo aggiunge piccoli marcatori chimici su determinate zone del genoma, segnali che aiutano a decidere quali geni restano attivi e quali vengono messi a tacere.
Un orologio epigenetico per misurare l’età dei cani
Questi schemi di metilazione cambiano con il passare del tempo e proprio per questo rappresentano uno strumento prezioso per studiare l’invecchiamento biologico e le sue eventuali differenze rispetto all’età anagrafica. Partendo da questo comportamento naturale il team ha messo a punto un orologio epigenetico, cioè un modello che stima l’età biologica di un organismo leggendo i marcatori chimici presenti nel suo DNA. Confrontando le stime con l’età reale degli animali gli scienziati hanno potuto individuare differenze nel modo in cui i cani invecchiano e metterle in relazione con la taglia e con il sesso di ciascun esemplare. Il lavoro ha permesso anche di verificare se i cani che di solito vivono meno mostrassero un invecchiamento molecolare più rapido, oltre a individuare le regioni del genoma coinvolte.
I risultati, pubblicati sulla rivista Science, mostrano che la velocità dell’invecchiamento è legata a una perdita progressiva di metilazione in diverse parti del genoma. Il calo è risultato particolarmente evidente nelle regioni che ospitano un tipo specifico di geni saltellanti noti come elementi LINE 1. Oltre il 40% delle regioni genomiche associate a questi elementi perde metilazione con l’età, ma non nella stessa misura in tutti gli animali. Nelle razze più grandi il deterioro della metilazione è fino al 35% maggiore ogni anno rispetto ai cani di piccola taglia.
«Questa è una delle firme molecolari più nitide che abbiamo osservato in linea con il noto rapporto tra taglia e aspettativa di vita nei cani. Suggerisce che l’invecchiamento accelerato nei cani più grandi potrebbe dipendere almeno in parte da un minore controllo su questi geni saltellanti» ha spiegato Blaise Mariner, ricercatore della Facoltà di Scienze Biologiche e del Centro di Evoluzione e Medicina dell’ateneo, nonché coautore dello studio.
Differenze tra maschi e femmine e possibili ricadute sull’uomo
Gli studiosi hanno notato anche alcune differenze tra i sessi nella metilazione degli elementi LINE 1 presenti sul cromosoma X. I maschi hanno un corredo XY mentre le femmine possiedono due cromosomi X, e nei primi questi elementi hanno mostrato livelli di metilazione più elevati. Servirà comunque ampliare la ricerca per capire se queste differenze aiutino davvero a spiegare i diversi percorsi di invecchiamento tra maschi e femmine della stessa razza.
Gli autori precisano poi che i dati non consentono di stabilire se l’attività degli elementi LINE 1 sia una causa o una conseguenza dell’invecchiamento. Ritengono però che lo studio offra prove solide del fatto che i cambiamenti epigenetici in queste regioni siano un tratto distintivo dell’invecchiamento biologico e che possano contribuire a spiegare perché questo processo varia da individuo a individuo. La scoperta potrebbe aiutare a comprendere come invecchiano altri mammiferi, esseri umani compresi, e aprire nuove strade per terapie pensate per allungare una vita in salute.
«Essendo animali da compagnia i cani possono rappresentare anche un modello prezioso con una rilevanza immediata per la salute umana. Il nostro lavoro suggerisce che gli elementi trasponibili potrebbero essere una parte fondamentale del processo di invecchiamento nei mammiferi. Se così fosse, colpire questi elementi o i meccanismi che li regolano potrebbe diventare una via promettente per future terapie capaci di prolungare l’aspettativa di vita in salute negli esseri umani» ha dichiarato Noah Snyder Mackler, professore della Facoltà di Scienze della Vita e del Centro di Evoluzione e Medicina dell’Università Statale dell’Arizona e anche lui coautore della ricerca.
Fonte: TecnoAndroid