Simulazione degli effetti della restrizione calorica sull’allungamento della vita cellulare [14;17]

Restrizione calorica
Effetti della restrizione calorica e del resveratrolo
È noto che la riduzione dell’apporto di cibo (restrizione calorica) estende la durata della vita in un’ampia varietà di specie, dai lieviti ai mammiferi. In condizioni di ridotto apporto calorico, infatti, vengono attivate le sirtuine, enzimi NAD-dipendenti (deacetilasi) che svolgono importanti ruoli nell’inibizione dei geni, nella riparazione del DNA e nell'invecchiamento negli organismi modello. Nelle cellule dei mammiferi le sirtuine paiono giocare ruoli importanti nella morte cellulare programmata (apoptosi) e nella maturazione (differenziazione).
Uno dei membri di questa classe di enzimi, la sirtuina 1 (SIR1), agisce nell'uomo inibendo l’attività della proteina p53 (soppressore tumorale), coinvolta nella longevità delle cellule. La deacetilazione del residuo di lisina numero 382 (K382) diminuisce l'attività e il tempo di semivita della proteina, e incrementa la sopravvivenza della cellula anche in condizioni che favoriscono il danneggiamento del DNA. La SIR1 si è dimostrata attiva anche per quanto riguarda l'adipogenesi: nelle cellule di grasso differenziate l'iperespressione di tale enzima provoca la lipolisi e la perdita di grasso. Questo risultato fornisce un'altra possibile via molecolare che collega la restrizione calorica a una maggiore durata della vita nei mammiferi: una riduzione della quantità di grasso è infatti sufficiente, nei topi, ad aumentare la durata della vita.
Gli effetti si sono rivelati dipendenti dalla concentrazione di stilbene.

Alcuni studi supportano l'ipotesi che sia presente un meccanismo, conservatosi durante l'evoluzione, per rallentare il processo di invecchiamento in caso di forti stress, ad esempio la carenza di cibo. Essi propongono inoltre la possibilità che i composti che attivano le sirtuine (STAC, SIR-activating compounds) riflettano un'interazione fra le specie vegetali e animali. Le piante sintetizzano gli STAC, ad esempio il resveratrolo, in risposta allo stress e alla scarsità di nutrienti. Queste molecole possono attivare le SIR animali perchè servono come meccanismo di difesa da parte delle piante contro i consumatori o perchè sono ortologhe (appartenenti alla stessa famiglia proteica ma in specie diverse) agli attivatori endogeni negli animali. In alternativa, gli animali possono usare le molecole prodotte dalle piante in seguito a stress come stimolo per prepararsi a un declino delle condizioni ambientali o della disponibilità di cibo.
La comprensione della funzione endogena e dell'origine evolutiva degli STAC può essere utile per comprendere i meccanismi della regolazione della longevità e per studiare nuovi interventi in grado di produrre benefici per la salute simili a quelli forniti dalla restrizione calorica.