Invecchiamento e Radicali Liberi

L'invecchiamento da radicali liberi', cioè l'ipotesi semplicistica che la senescenza sia data dall'accumulo di danni cellulari causati dai ROS prodotti durante il metabolismo dell'ossigeno, è divenuta quasi un luogo comune da quando, nel 1956, D. Hartman la propose per primo, indicandola, nel contesto delle conoscenze del tempo, come 'una teoria basata sulla chimica dei radicali liberi e delle radiazioni'.

Ora, però, disponiamo di dati meno descrittivi e fenomenologici, fondati sulla genetica. Sono stati ottenuti animali o cellule transgenici, nei quali l'alterazione dell'espressione genica di un enzima antiossidante modifica la lunghezza della vita del sistema biologico trasformato.

Per quanto riguarda il meccanismo alla base di questi effetti, i dati più recenti si sono focalizzati sul mitocondrio come sede principale della connessione fra radicali liberi e invecchiamento, non solo come sito principale di produzione di ROS nella cellula, ma anche come bersaglio di scelta, da parte dei radicali liberi, nei processi di senescenza.

Si è visto che la morte cellulare programmata (Apoptosi: processo molto importante nella senescenza dei tessuti), sia in gran parte connessa con la liberazione nel citoplasma di fattori mitocondriali, a sua volta resa possibile dalla perdita d'integrità della membrana dell'organello dovuta all'azione dei radicali liberi.

I ROS possono essere prodotti in eccesso dal mitocondrio stesso non solo in relazione a situazioni patologiche, ma anche in seguito all'azione di molecole che segnalano la scadenza, programmata geneticamente, del tempo assegnato alla vita di un determinato sistema biologico.

Un locus genico implicato in segnali di questo tipo è stato individuato mediante mutazioni mirate del Gene shc: la soppressione della sintesi di un suo prodotto proteico, denominato p66 dal suo peso molecolare, ha conferito ai topi trattati minore incidenza di malattie collegate all'invecchiamento, come l'aterosclerosi, e un significativo prolungamento di vita.

È stato quindi scoperto che p66 è un enzima ossido-riduttivo che, una volta attivato da segnali pro-apoptotici di tipo ossidativo che modulano il suo grado di fosforilazione, è capace di deviare elettroni dal loro flusso normale nella membrana mitocondriale verso la produzione di perossido d'idrogeno, con conseguente stress ossidativo, senescenza e morte del sistema interessato.