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Definita la durata delle cellule umane: la maggior parte è più giovane dell'individuo

Finora la definizione della durata della vita di specifiche popolazioni di cellule umane è stata limitata dall'incapacità di registrare l'ora esatta in cui le cellule sono nate secondo un metodo individuabile per molti anni. Un gruppo di ricercatori svedesi dell'Istituto Karol...

Finora la definizione della durata della vita di specifiche popolazioni di cellule umane è stata limitata dall'incapacità di registrare l'ora esatta in cui le cellule sono nate secondo un metodo individuabile per molti anni. Un gruppo di ricercatori svedesi dell'Istituto Karolinska di Stoccolma, guidato da Jonas Frisén, ha tuttavia annunciato che le cellule possono essere datate applicando al DNA le tecniche del carbonio 14, una tecnica comunemente usata in archeologia e paleontologia per determinare l'età dei fossili. Utilizzando questo metodo, il dottor Frisén ha dimostrato che la maggior parte delle cellule nel corpo ha meno di 10 anni. Inoltre, il gruppo ha anche scoperto il motivo per cui le persone si comportano secondo la loro età di nascita anziché secondo l'età fisica delle loro cellule. Questo è perché pochi tipi di cellule corporee durano dalla nascita alla morte senza rinnovarsi e questa particolare minoranza include alcune o tutte le cellule della corteccia cerebrale. Il nuovo approccio usato per la datazione si basa su un picco di livelli atmosferici di C14 registrati in seguito a test nucleari effettuati a cielo aperto durante la Guerra fredda. La datazione con il C14 si fonda sullo studio del rapporto tra il carbonio radioattivo, naturalmente presente a bassi livelli nell'atmosfera e negli alimenti, e il carbonio normale presente nell'organismo. Mentre un essere vive, mangia e respira la sua proporzione tra carbonio radioattivo rispetto a quello normale sarà pari alla proporzione nel suo ambiente. Ma quando muore, la proporzione scenderà, dal momento che il carbonio 14 decade. Finora l'ostacolo principale all'applicazione di tale tecnica era il fatto che il carbonio radioattivo decade lentamente, ad un ritmo tale che una determinata quantità di carbonio 14 si dimezza ogni 6.000 anni. Individuare il sottile cambiamento nella proporzione tra il carbonio normale rispetto a quello radioattivo che si trova in natura nel corso di pochi anni si è rivelato troppo difficile. Ma il dottor Frisén sostiene che ciò sia fattibile se si sfrutta il segnale lasciato dai test nucleari, che hanno aumentato notevolmente i livelli di carbonio 14 nell'atmosfera nel periodo della Guerra fredda. Secondo il dottor Frisén, quando nel 1963 furono completati i test nucleari a cielo aperto, i livelli di C14 atmosferico erano raddoppiati rispetto ai livelli di base naturali. Dal termine delle operazioni, i livelli di C14 si sono dimezzati ogni 11 anni. Tenendo presente questo aspetto, si possono osservare cambiamenti desumibili nei livelli di C14 nel moderno DNA. Il dottor Frisén ha affermato che "la maggior parte delle molecole della cellula si rinnova in continuazione. Ma il DNA è un materiale che non scambia carbonio dopo la divisione cellulare, dunque serve come capsula del tempo per il carbonio". Tutto il C14 contenuto nel DNA di una cellula è acquisito al momento della nascita della cellula, il giorno in cui la cellula madre si divide. Misurando i livelli di C14 nel loro DNA, sarebbe possibile determinare le date di nascita delle singole cellule fino ai due anni. In pratica, si deve applicare tale metodo su campioni di tessuto, non su cellule singole, perché non entra abbastanza C14 all'interno di ogni singola cellula per rivelarne l'età. Il dottor Frisén ha elaborato una scala per convertire l'arricchimento di carbonio 14 in date del calendario, misurando nei pini svedesi il carbonio 14 presente nei singoli anelli degli alberi. Avendo convalidato il metodo con vari test, il gruppo ha reso noti nel numero del 15 luglio della rivista "Cell" i risultati delle prime prove effettuate usando tessuto corporeo. Il dottor Frisén e il suo gruppo hanno esaminato campioni di tessuto prelevati da oltre una dozzina di soggetti deceduti, la metà dei quali nati verso la fine degli anni '60. Ogni tipo di tessuto ha il suo periodo di rigenerazione, collegato almeno parzialmente al carico di lavoro sopportato dalle sue cellule. Le cellule epidermiche, che formano la pelle del corpo facilmente danneggiabile, si rinnovano ogni due settimane circa. I globuli rossi, in costante movimento nel proprio viaggio attraverso il sistema circolatorio, durano solo 4 mesi. Per quanto riguarda il fegato, il disintossicante del corpo umano, la vita delle sue cellule è piuttosto breve - la cellula del fegato umano adulto ha un periodo di rigenerazione compreso tra i 300 e i 500 giorni. Le cellule che rivestono la parete dell'intestino, che secondo un altro metodo durano solo cinque giorni, sono tra quelle che hanno il ciclo di vita più breve in tutto il corpo. Il dottor Frisén ha scoperto che, fatta eccezione per queste cellule, l'età media delle cellule intestinali è di 15,9 anni. Le cellule dello scheletro hanno poco più di una decina d'anni mentre le cellule dei muscoli delle costole hanno un'età media di 15,1 anni. Guardando le cellule cerebrali, tutti i campioni prelevati dalla corteccia visiva, ossia la regione responsabile dell'elaborazione della vista, avevano l'età dei soggetti stessi, a sostegno dell'idea che queste cellule non si rinnovano. Il dottor Frisén ritiene che "la ragione per la quale queste cellule vivono tanto a lungo è probabilmente che hanno bisogno di essere fissate in un modo molto stabile". Altre cellule cerebrali durano di meno. Il dottor Frisén ha scoperto che il cuore, considerato nella sua interezza, non genera nuove cellule, ma non ha ancora misurato il tasso di ricambio delle cellule dei muscoli cardiaci. E secondo lo studioso l'età media di tutte le cellule nel corpo di un adulto potrebbe andare dai 7 ai 10 anni. Allora perché se il corpo continua ad essere in grado di rinnovare i suoi tessuti così bene, la rigenerazione non continua per sempre? Alcuni scienziati credono che questo possa essere spiegato con l'accumulazione delle mutazioni nel DNA, che progressivamente perde le sue informazioni. Un'altra teoria accusa il DNA del mitocondrio, che non possiede i meccanismi di riparazione disponibili per i cromosomi, mentre una terza teoria ipotizza infine che le cellule staminali, che sono la fonte delle nuove cellule in ogni tessuto, con l'avanzare dell'età crescano deboli. "Il concetto che le stesse cellule staminali invecchiano e diventano meno capaci di generare la prole sta trovando sempre più sostegno", ha affermato il dottor Frisén. Il ricercatore si propone di verificare se il tasso di ricambio di un tessuto rallenta quando la persona invecchia. Questo potrebbe portare alla conclusione che le cellule staminali costituiscono l'ostacolo all'immortalità.

Paesi

Svezia