Telomeri: cosa sono e perché sono importanti?

25 Febbraio 2020
L'invecchiamento umano è un processo complesso che la scienza non ha ancora compreso del tutto. Tra gli indicatori di tale processo vi è la lunghezza dei telomeri, che si trovano alla fine di ogni cromosoma.

I telomeri sono la parte estrema dei cromosomi, oltre a rappresentare uno degli argomenti più affascinanti della scienza del nostro tempo. Si ritiene che possano fornire grandi risposte su processi tanto complessi ed enigmatici come l’invecchiamento, il cancro e la morte.

Sono stati scoperti negli anni ’30 da Hermann Joseph Muller, insieme a Barbara McClintock. Ciò valse loro il premio Nobel. Nel 2009, le ricercatrici Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider e Jack W. Szostak hanno ricevuto il premio Nobel per la medicina per i progressi ottenuti nello stesso campo.

Un tempo si riteneva che le cellule potessero dividersi all’infinito. Si è poi scoperto che, in realtà, le cellule possono dividersi solo per un certo numero di volte prima di morire. La lunghezza dei telomeri determina quanto le cellule siano vicine o lontane alla loro morte.

Cosa sono i telomeri?

Come accennato, i telomeri sono la parte estrema dei cromosomi. La parola “telomero” deriva da una radice greca che letteralmente significa “parte finale”. Per spiegarci, è un po’ come l’elemento di plastica che si trova alle estremità dei lacci delle scarpe.

Vengono considerati gli scudi protettivi del DNA delle nostre cellule. Ciò significa che, in larga misura, è grazie a essi che i cromosomi mantengono stabile la loro struttura. Tale stabilità consente alle cellule di dividersi come dovrebbero.

I telomeri svolgono un ruolo importante anche per altre funzioni. Ad esempio, impedisco alle cellule di aderire tra loro, e ciò è estremamente importante per la vita stessa. Tra i vari aspetti, i telomeri permettono anche di stabilire il grado d’invecchiamento di un organismo.

Cromosomi
I telomeri sono la parte finale dei cromosomi.

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Alla scoperta dei telomeri

Le cellule si dividono costantemente per rigenerare i tessuti e gli organi del corpo. Ciascuna di queste divisioni accorcia sempre di più i telomeri. Si arriva così a un punto in cui diventano talmente piccoli da non essere più in grado di svolgere la loro funzione di protezione del DNA.

Ciò significa che le cellule hanno ormai raggiunto uno stato di senescenza o vecchiaia e, pertanto, smettono di dividersi. La lunghezza dei telomeri si misura in unità chiamate kilobase (kb). Alla nascita hanno una lunghezza media di 11 kilobase; mentre al raggiungimento della vecchiaia i kb si riducono a 4.

L’accorciamento dei telomeri, e pertanto la loro incapacità di proteggere il DNA, sembra essere la causa dell’invecchiamento e dell’insorgenza di patologie legate all’età. Tra esse abbiamo:

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La telomerasi e la giovinezza

È inevitabile che i telomeri si accorcino a ogni nuova divisione cellulare. Tuttavia, tale processo può essere attenuato per mezzo di un enzima chiamato telomerasi. La telomerasi è in grado, in qualche misura, di rigenerare la lunghezza di questi componenti cromosomici.

Le cellule staminali sono una sorta di guardiano della telomerasi. Tuttavia, la produzione di questo enzima rigenerante diminuisce con l’età e con esso aumenta il ritmo del deterioramento cellulare. In teoria, se riuscissimo a mantenere la produzione di telomerasi, otterremmo l’eterna giovinezza.

C’è solo un problema. Esistono già delle cellule che hanno telomeri molto lunghi e che producono grandi quantità di telomerasi, ma sono cellule tumorali. Esse non invecchiano e si dividono copiosamente. La conclusione, pertanto, è che la bassa produzione di telomerasi incrementa l’invecchiamento, mentre un’elevata produzione aumenta il rischio di tumore.

In tal senso, uno dei problemi della scienza è quello di mantenere la produzione di telomerasi senza provocare il cancro. Sono già stadi condotti alcuni esperimenti su cavie in tale senso che hanno dato risultati incoraggianti. Non è escluso che l’obiettivo di modulare adeguatamente la telomerasi venga raggiunto nei prossimi decenni.

Cellule staminali

L’influenza delle abitudini

Diversi studi hanno dimostrato che anche le abitudini influenzano l’accorciamento dei telomeri. Come si può immaginare, i fattori più dannosi sono:

  • Consumo di bevande zuccherate
  • Tabagismo
  • Stile di vita sedentario
  • Mancanza di un riposo adeguato
  • Inquinamento

Analogamente, è stato rilevato che anche lo stress cronico accorcia i telomeri e che il cortisolo – l’ormone dello stress – riduce la produzione di telomerasi. Riguardo all’alimentazione non sono disponibili dati conclusivi, ma è stata trovata una relazione tra i telomeri lunghi e il consumo di verdure, di frutta, di Omega 3 e di caffè.

È stato anche osservato che i bambini alimentati solo con latte materno nelle prime 4-6 settimane di vita, mostrano telomeri più lunghi all’età di 4 anni. D’altro canto, i telomeri più corti sembrano essere correlati agli stati di depressione emotiva.

Hernández Fernández, R. A. (1999). Telómeros y telomerasas. Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas, 18(2), 121-129.