L'alterazione dei ritmi biologici porta all'invecchiamento precoce della pelle

Gli scienziati hanno studiato il ruolo dei ritmi biologici quotidiani (ritmi circadiani) nella capacità rigenerativa delle cellule staminali della pelle. L'alterazione di questi ritmi porta all'invecchiamento precoce dei tessuti e a un aumento del rischio di sviluppare tumori della pelle, incluso il cancro.

Gli scienziati del Centre for Genomic Regulation hanno condotto uno studio che sarà pubblicato sulla rivista Nature. Descrive il ruolo dei ritmi circadiani, o orologi biologici interni, sull'attività umana durante il giorno, nonché il loro impatto sulla funzione delle cellule staminali cutanee responsabili della rigenerazione cutanea quotidiana.

Le cellule staminali sono responsabili del costante rinnovamento degli elementi cellulari della pelle, sostituendo quelli che hanno già esaurito le loro capacità funzionali a causa dell'attività vitale. Il corretto funzionamento delle cellule staminali è fondamentale per il mantenimento dei tessuti in uno stato normale durante tutto il ciclo vitale del corpo. Durante il giorno, la pelle è esposta a diverse sostanze nocive, come la luce ultravioletta, e ad agenti patogeni come batteri e virus. La funzione principale della pelle è quella di proteggere il corpo da questi potenziali agenti patogeni, fungendo da barriera che separa il nostro corpo dal mondo esterno.

Gli scienziati coinvolti nello studio hanno scoperto che l'attività delle cellule staminali della pelle è regolata da un orologio biologico interno e che il corretto funzionamento di questo orologio è essenziale per il mantenimento del tessuto in uno stato sano. Questo orologio regola l'attività delle cellule staminali in modo tale che, ad esempio, durante la massima esposizione alla luce, le cellule siano in grado di proteggersi dalle radiazioni nocive, mentre di sera e di notte si dividono e rigenerano il tessuto, sostituendo le cellule danneggiate con quelle sane. Pertanto, l'orologio biologico consente alle cellule staminali di dividersi in un momento in cui la pelle non è più esposta a possibili fattori dannosi esterni e non diventa così vulnerabile a causa dell'accumulo di mutazioni nel DNA, che potrebbero portare a una perdita di capacità rigenerativa o a un aumento del rischio di sviluppo di tumori.

"L'orologio biologico controlla con precisione il comportamento temporale delle cellule staminali, in modo che il sistema si adatti alle esigenze dei tessuti a seconda del momento della giornata. Se questo controllo viene interrotto, le cellule staminali iniziano ad accumulare DNA danneggiato, e la probabilità di invecchiamento cellulare e di sviluppo di tumori della pelle aumenta significativamente", afferma Salvador Aznar Benitah, coordinatore dello studio.

I geni BMAL1 e period1/2 sono responsabili del controllo di questo ritmo, regolando l'attività cellulare durante le fasi di rigenerazione e riposo. Manipolando geneticamente entrambi i geni, gli scienziati hanno dimostrato che l'interruzione dei ritmi biologici nelle cellule della pelle porta le cellule staminali a non sapere quale funzione svolgere, con conseguente invecchiamento cellulare precoce e accumulo di DNA mutante.

I ritmi circadiani organizzano tutte le nostre funzioni biologiche secondo i cicli naturali di luce e buio. I risultati dello studio hanno dimostrato che anche la rigenerazione della pelle, che previene l'invecchiamento e lo sviluppo del cancro della pelle, è soggetta a questi ritmi. Con l'avanzare dell'età, questi ritmi biologici tendono a deteriorarsi. Gli scienziati ritengono che queste alterazioni possano portare a un'interruzione del potenziale rigenerativo dei nostri tessuti e allo sviluppo di tumori.

In futuro gli scienziati intendono condurre ulteriori studi per comprendere perché l'orologio biologico si altera con l'età e se è possibile sviluppare metodi per ripristinare i ritmi circadiani, rallentare il processo di degenerazione dei tessuti e ridurre il rischio di sviluppo di tumori.