Invertire l'invecchiamento a livello di controllo genetico / Reversing Aging at the Level of Gene Control
Invertire l'invecchiamento a livello di controllo genetico / Reversing Aging at the Level of Gene Control
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Invecchiando, non ci riprendiamo più da infortuni o malattie come facevamo da giovani. Ma una nuova ricerca dell'UCSF ha scoperto regolatori genetici, proteine che attivano e disattivano i geni, che potrebbero ripristinare la capacità del corpo di autoripararsi quando invecchia.
Gli scienziati hanno esaminato i fibroblasti, che costituiscono l'impalcatura tra le cellule che conferisce forma e struttura ai nostri organi.
I fibroblasti mantengono questa impalcatura nonostante la normale usura, le malattie e gli infortuni. Ma col tempo, rallentano ed il corpo ne soffre.
Lo studio ha rilevato segnali rivelatori di declino nel modo in cui i fibroblasti anziani esprimevano i loro geni. Un'analisi computazionale di questi cambiamenti ha portato gli scienziati ad individuare una serie di regolatori genici, noti come fattori di trascrizione, che potrebbero invertire questi cambiamenti legati all'età, insieme ad alcune delle conseguenze dell'invecchiamento.
"Alterando l'espressione genica utilizzando i fattori di trascrizione da noi identificati, i fibroblasti anziani si sono comportati come se fossero più giovani, migliorando la salute dei topi anziani", ha affermato Hao Li , PhD, professore di Biochimica e Biofisica presso l'UCSF ed autore senior dell'articolo, pubblicato il 9 gennaio su Proceedings of the National Academy of Sciences. Il lavoro è stato finanziato dai National Institutes of Health.
Il gruppo di Li ha innanzitutto confrontato il modo in cui i fibroblasti giovani e vecchi esprimono i geni durante la crescita nelle piastre di Petri e ha utilizzato la modellazione computazionale per scoprire quali fattori di trascrizione determinassero questo tipo di invecchiamento.
Successivamente, hanno utilizzato CRISPR per stimolare questi fattori di trascrizione a conferire ai fibroblasti anziani un profilo di espressione genica più giovane.
La regolazione dei livelli di uno qualsiasi dei 30 fattori di trascrizione ha attivato l'espressione genica "giovane" nei fibroblasti anziani. Le modifiche ai livelli di quattro di questi fattori hanno migliorato il metabolismo nei fibroblasti anziani e la loro capacità di moltiplicarsi.
In collaborazione con Saul Villeda, PhD, professore associato di Anatomia presso l'UCSF, hanno dimostrato che livelli più elevati del fattore EZH2 ringiovanivano il fegato di topi di 20 mesi di età, equivalenti a circa 65 anni umani. Hanno invertito la fibrosi epatica, dimezzato la quantità di grasso accumulato nel fegato e migliorato la tolleranza al glucosio.
"Il nostro lavoro apre nuove entusiasmanti opportunità per comprendere ed, in ultima analisi, invertire le malattie legate all'invecchiamento", ha affermato Janine Sengstack, PhD, che ha guidato il progetto come studentessa laureata nel laboratorio di Li ed è la prima autrice dell'articolo.
ENGLISH
Transcription factors reprogram aged fibroblasts to restore youthful repair and improve organ health in mice.
As we age, we don’t recover from injury or illness like we did when we were young. But new research from UCSF has found gene regulators — proteins that turn genes on and off — that could restore the aging body’s ability to self-repair.
The scientists looked at fibroblasts, which build the scaffolding between cells that give shape and structure to our organs.
Fibroblasts maintain this scaffolding in the face of normal wear, disease, and injury. But over time, they slow down, and the body suffers.
The study found telltale signs of decline in the way that old fibroblasts expressed their genes. A computational analysis of these changes led the scientists to a set of gene regulators, known as transcription factors, that might reverse these age-related changes, along with some of the consequences of aging.
“By altering gene expression using the transcription factors we identified, old fibroblasts behaved as if they were younger, and improved the health of old mice,” said Hao Li, PhD, UCSF professor of Biochemistry and Biophysics and senior author of the paper, which appears Jan. 9 in Proceedings of the National Academy of Sciences. The work was funded by the National Institutes of Health.
Li’s team first compared the way that young and old fibroblasts express genes as they grow in petri dishes and used computational modeling to find out which transcription factors were driving this kind of aging.
Next, they used CRISPR to prompt these transcription factors to give old fibroblasts a younger gene expression profile.
Adjusting the levels of any one of 30 transcription factors triggered “young” gene expression in old fibroblasts. Changes to the levels of four of these factors improved metabolism in the old fibroblasts as well as their ability to multiply.
In collaboration with UCSF’s Saul Villeda, PhD, an associate professor of Anatomy, they demonstrated that higher levels of the factor EZH2 rejuvenated the livers of mice that were 20-months-old, which is equivalent to about 65 human years. It reversed liver fibrosis; cut the amount of fat that accumulated in the liver in half; and improved glucose tolerance.
"Our work opens up exciting new opportunities to understand and ultimately reverse aging-related diseases," said Janine Sengstack, PhD, who led the project as a graduate student in Li's lab and is the first author of the paper.
Da:
https://www.technologynetworks.com/proteomics/news/reversing-aging-at-the-level-of-gene-control-408880?utm_campaign=NEWSLETTER_TN_Breaking%20Science%20News&utm_medium=email&_hsenc=p2ANqtz-9jS0edfkUur-qWX3eB3qOarSHywP0eB4Rz62qA3b6jHy5tniftXGo3MMhJs6nMD16W1k3fz7j26iSMhbWC83ce1k6xpMPQu6y7XcHzob1gdIwWwNM&_hsmi=400366102&utm_content=400366102&utm_source=hs_email
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