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L'analisi proteomica rivela le traiettorie di invecchiamento in 13 organi umani

 
, Editor medico
Ultima recensione: 03.08.2025
 
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29 July 2025, 22:25

Un team internazionale di ricercatori guidato dall'Accademia cinese delle scienze ha creato un atlante proteomico dell'invecchiamento umano basato su 13 organi, identificando orologi biologici specifici dei tessuti, disallineamenti trascrittoma-proteoma e proteine secrete che possono accelerare il declino sistemico.

Contesto: perché è importante?

L'invecchiamento degli organi è un fattore chiave nella vulnerabilità alle malattie croniche. In precedenza, l'attenzione era rivolta alle proteine plasmatiche e alla metilazione del DNA, ma non era stata ancora effettuata una mappatura sistematica dell'invecchiamento proteico negli organi. Il nuovo atlante proteomico colma questa lacuna.

Cosa hanno fatto i ricercatori

  • Nell'articolo "Comprehensive human proteome profiles across a 50-year lifespan reveal aging trajectories and signatures" ( Cell journal), gli scienziati hanno condotto un'analisi proteomica multi-tessuto che abbraccia cinque decenni di vita adulta.
  • Sono stati analizzati campioni di 76 persone di età compresa tra 14 e 68 anni: un totale di 516 campioni di tessuto + plasma.
  • Sono stati utilizzati profili spettrometrici di massa ad alta precisione e analisi trascrittomica parallela.

Risultati chiave

Dati quantitativi:

  • Sono state misurate più di 12.700 proteine provenienti dagli apparati cardiovascolare, digerente, immunitario, endocrino, respiratorio, cutaneo e muscoloscheletrico.
  • Le proteine nucleari e mitocondriali erano predominanti, soprattutto nei tessuti con elevata attività metabolica.

Interruzione della connessione tra RNA e proteine:

  • In tutti gli organi si osserva con l'età una diminuzione della correlazione tra i livelli di mRNA e proteine, in particolare nella milza, nei linfonodi e nei muscoli.
  • Anche le proteine responsabili della sintesi, del ripiegamento e dell'utilizzo sono diminuite: subunità ribosomiali, chaperoni, ecc.

Triade proteica dell'invecchiamento:

  • È stato rilevato un accumulo di proteine amiloidi (SAA1, SAA2), immunoglobuline e fattori del complemento.
  • Gli autori hanno descritto un asse amiloide-immunoglobulina-complemento che determina l'infiammazione e indica un collasso del controllo di qualità delle proteine all'interno delle cellule e il suo collegamento con problemi sistemici.

Orologio biologico e invecchiamento organo-specifico

  • È stato costruito un orologio proteomico per stimare l'età biologica di vari tessuti (utilizzando la regressione netta elastica).
  • Precisione delle previsioni: coefficienti di Spearman da 0,74 a 0,95.
  • TIMP3 (inibitore delle metalloproteinasi) - è stato incluso in 9 modelli organo-specifici.
  • I cambiamenti più evidenti si verificano nell'aorta, soprattutto tra i 45 e i 55 anni.

Proteine secrete e interazioni interorgano

  • Sono state identificate proteine che favoriscono l'invecchiamento a livello sistemico.
  • CXCL12, una chemiochina associata al SASP (fenotipo secretorio senescente), è stata sovraregolata in 9 tessuti.
  • Con l'avanzare dell'età, l'aorta, la milza e le ghiandole surrenali sono emerse come le principali fonti di comunicazione interorgano.

"Senohab" è una fonte di segnali di invecchiamento:

  • Sono state identificate 24 coppie ligando-recettore plasmatico associate alle cellule senescenti.
  • L'aorta è stata definita "senohub", il nodo centrale che avvia l'invecchiamento interorgano.

Esempi di molecole iniziatrici

  • GAS6 (ligando del recettore TAM):

  • Con l'età si accumula nel plasma e nell'aorta.
  • Provoca l'invecchiamento delle cellule endoteliali e muscolari lisce, l'infiammazione e l'interruzione dell'angiogenesi.
  • I topi a cui è stato iniettato GAS6 hanno mostrato infiammazione vascolare, riduzione dell'attività fisica e degenerazione dei tessuti.
  • GPNMB:

  • Ha inoltre causato marcatori di invecchiamento, infiammazione e una riduzione della migrazione cellulare e della capacità di angiogenesi.
  • Nei topi, ha peggiorato la funzione motoria e aumentato l'infiammazione vascolare.

Ulteriori osservazioni

  • Instabilità epigenetica generale;
  • Declino coordinato della funzione mitocondriale;
  • Rimodellamento dei complessi proteici;
  • Un segnale precoce dell'invecchiamento proviene dalle ghiandole surrenali.

Conclusione

Lo studio dimostra che i tessuti vascolari agiscono come sensori e trasmettitori dell'invecchiamento e che le proteine secrete (come GAS6 e GPNMB) funzionano come agenti molecolari dell'invecchiamento interorgano.

L'atlante proteomico dell'invecchiamento risultante è una risorsa che potrebbe portare a nuovi approcci nella diagnosi dell'età biologica, nella prevenzione e nella terapia delle malattie associate all'età.

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