Piccole molecole, grande impatto: le poliammine promuovono la rigenerazione dell'intestino invecchiato
Attivando in modo specifico il metabolismo delle poliammine prima della lesione, i ricercatori sono riusciti a ripristinare la capacità rigenerativa delle cellule intestinali invecchiate in un modello murino
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L'intestino è uno dei tessuti più rigenerativi dell'organismo; tuttavia, l'invecchiamento innesca vari cambiamenti che diminuiscono collettivamente la sua capacità rigenerativa. Di conseguenza, l'intestino diventa più vulnerabile alle infiammazioni e alle infezioni e i suoi processi di guarigione rallentano. Questo porta spesso a problemi digestivi e a ritardi nel recupero dopo l'uso di farmaci a lungo termine nelle persone anziane. La causa di fondo è la ridotta capacità dell'epitelio intestinale di ripararsi in modo efficiente dopo un danno. Ma perché l'intestino perde questo potenziale rigenerativo con l'età e il processo può essere invertito?
Un team internazionale di ricercatori provenienti da Germania, Italia e Stati Uniti, guidati dal Dr. Alessandro Ori e dal Prof. Francesco Neri, ex leader del gruppo di ricerca presso il Leibniz Institute on Aging - Fritz Lipmann Institute (FLI) di Jena, ha indagato su queste domande in uno studio ora pubblicato su Nature Cell Biology.
L'invecchiamento riduce la rigenerazione del piccolo intestino a causa di difetti della proteostasi e dell'accumulo di proteine. L'aumento dei livelli di poliammina prima della lesione migliora la proteostasi e incrementa la proliferazione cellulare, favorendo la riparazione intestinale.
FLI / Alberto Minetti; AI-generated with ChatGPT
L'intestino che invecchia non è in equilibrio
I ricercatori hanno scoperto che durante la rigenerazione dell'intestino tenue dei topi invecchiati, l'equilibrio dell'omeostasi proteica (proteostasi) - il sottile equilibrio tra sintesi, ripiegamento e degradazione delle proteine - viene interrotto. Di conseguenza, le vecchie cellule intestinali accumulano proteine difettose, o "difettose", nel tentativo di riparare i danni ai tessuti. Questo accumulo innesca lo stress cellulare, che a sua volta ostacola la capacità delle cellule di rigenerarsi efficacemente.
"Analizzando le proteine e i metaboliti del tessuto intestinale e conducendo esperimenti per mostrare come l'intestino si riprende dopo i danni causati dal 5-fluorouracile (un farmaco chemioterapico), siamo riusciti a determinare che la ridotta capacità rigenerativa delle cellule intestinali anziane non è un effetto inevitabile dell'invecchiamento. Piuttosto, è direttamente correlata a un'alterazione della proteostasi", spiega il dottor Ori.
Le poliammine come chiave della rigenerazione
Confrontando la capacità rigenerativa di topi giovani e anziani, è emerso che, dopo un danno, i segni tipici dello stress da proteostasi e gli elevati livelli di poliammine sono stati osservati solo nell'intestino invecchiato. Le poliammine, come la spermidina e la putrescina, sono piccole molecole cariche positivamente coinvolte in molti processi cellulari, tra cui la crescita, la proliferazione e la regolazione della proteostasi.
Dagli esperimenti è emerso che i topi anziani aumentano i livelli di poliammina in modo specifico dopo un danno intestinale, probabilmente per migliorare l'omeostasi proteica e contrastare il danno che si è verificato. "Quando il metabolismo delle poliammine viene attivato, ad esempio attraverso interventi dietetici o l'integrazione diretta per via orale, l'omeostasi proteica migliora e la rigenerazione dell'epitelio intestinale viene nuovamente accelerata", riferiscono il dottor Alberto Minetti e il dottor Omid Omrani, principali ricercatori coinvolti nello studio. "I nostri dati suggeriscono che l'intestino che invecchia rimane capace di ripararsi a livello molecolare, ha solo bisogno del giusto innesco molecolare per riavviare la sua capacità rigenerativa".
Alimentazione e poliammine come nuovo approccio terapeutico?
Particolarmente interessante è la scoperta che un breve periodo di restrizione dietetica seguito da due giorni di rialimentazione, o l'integrazione diretta di poliammine, può attivare il metabolismo delle poliammine prima della lesione e ripristinare la capacità rigenerativa nei topi anziani. Al contrario, la rigenerazione intestinale è peggiorata significativamente quando questa via metabolica è stata bloccata in modo specifico.
Questa scoperta potrebbe avere implicazioni di vasta portata: le poliammine, o una dieta ricca di poliammine, potrebbero migliorare la rigenerazione intestinale negli individui anziani dopo un intervento chirurgico, un'infezione o una chemioterapia. Inoltre, meccanismi simili potrebbero essere applicati ad altri tessuti che invecchiano, come la pelle o il fegato, aprendo nuove strade per contrastare il declino funzionale legato all'età.
"Lo consideriamo un approccio promettente per riattivare le capacità di autoguarigione dell'organismo in età avanzata", spiega il Prof. Francesco Neri dell'Università di Torino. "Le poliammine agiscono come regolatori molecolari che aiutano a ripristinare l'equilibrio del macchinario cellulare".
Prospettive per la ricerca sull'invecchiamento
Come prossimo passo, sarà importante valutare attentamente la sicurezza e i potenziali benefici dell'attivazione della via delle poliammine per migliorare la rigenerazione dei tessuti, valutando anche i possibili rischi, come l'aumento della suscettibilità al cancro. In caso di risposta affermativa, interventi dietetici o farmacologici mirati sulle poliammine potrebbero aiutare a trattare o addirittura a prevenire i danni tissutali legati all'età in futuro.
"L'invecchiamento non è un processo irreversibile", riassume il dottor Ori. Se capiamo come le cellule perdono il loro equilibrio e come possiamo ripristinarlo, forse non saremo in grado di fermare l'invecchiamento, ma potremo mitigarne significativamente gli effetti sul nostro corpo".
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Alberto Minetti, Omid Omrani, Christiane Brenner, Feyza Cansiz, Shinya Imada, Jonas Rösler, Saleh Khawaled, Gabriele Allies, Sven W. Meckelmann, Nadja Gebert, Ivonne Heinze, Norman Rahnis, Jing Lu, Katrin Spengler, Mahdi Rasa, Emilio Cirri, Regine Heller, Ömer Yilmaz, Alpaslan Tasdogan, Francesco Neri, Alessandro Ori; "Polyamines sustain epithelial regeneration in aged intestines by modulating protein homeostasis"; Nature Cell Biology, 2025-11-24
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