Uno studio effettuato da un team di ricercatori del Buck Institute for Research on Aging dell’Università di Kyoto e del Lawrence Berkeley National Laboratory ha analizzato le caratteristiche cellulari e molecolari delle cellule senescenti della superficie oculare e il loro potenziale ruolo in diverse malattie oculari
L’invecchiamento è un processo a cui l’uomo, nonostante gli innumerevoli tentativi, ad oggi, ancora non può sfuggire. Al contrario, la popolazione mondiale sta andando incontro ad una progressiva senescenza, motivo per cui la medicina, soprattutto negli ultimi anni, si sta sempre di più focalizzando sui problemi ad essa legati e su come prevenirli e curarli in modo più efficiente.
Al fine di riuscire in questo scopo è, in primo luogo, necessario comprendere al meglio quelli che sono i cambiamenti biologici connessi all’invecchiamento. Negli anni sono stati proposti diversi tratti distintivi legati a quelli che sono, appunto, i cambiamenti biologici legati all’età, tra cui l’instabilità genomica, la perdita di proteostasis, la senescenza cellulare e molte altre.
Le cellule senescenti, in particolare, non solo si accumulano con l’avanzare dell’età e contribuiscono all’insorgere di diverse condizioni patologiche ma, secondo recenti studi, esse acquisiscono un fenotipo pro-infiammatorio, chiamato per l’appunto il fenotipo secretorio associato alla senescenza o SASP, in grado, nel tempo, di alterare l’ambiente a sé circostante.
Riuscire a comprendere appieno il ruolo che le cellule senescenti della superficie oculare potrebbe rivelarsi fondamentale nello studio delle malattie refrattarie della superficie oculare legate all’età, tra cui la sindrome dell’occhio secco e il deficit di cellule staminali limbari.
Il team di ricercatori, composto da membri del Buck Institute for Research on Aging dell’Università di Kyoto e del Lawrence Berkeley National Laboratory (K. Kitazawa , A. Matsumoto , K. Numa, Y.Tomioka , Z. A. Zhang , Y. Yamashita , C. Sotozono , P. Y. Desprez , J. Campisi) ha deciso, nell’ambito degli studi riguardanti la senescenza cellulare e i possibili metodi per indurla, di obbligare la risposta al danno del DNA tramite irradiazioni con raggi X delle cellule dell’epitelio corneale e congiuntivale.
In tal modo sono riusciti ad analizzarne l’espressione genetica, determinando le caratteristiche delle cellule senescenti della superficie oculare.
Il team ha effettuato un’analisi approfondita dell’espressione del RNA nelle cellule epiteliali corneali e congiuntivali umane indotte alla senescenza. Ciò che è emerso, per entrambe, è un’elevata espressione dei tipici markers di senescenza cellulare e, soprattutto, la presenza di SASP, la quale includeva chitochine e chemochine infiammatorie, precedentemente osservate in altri tipi di cellule. Inoltre, le cellule epiteliali congiuntivali mostravano un aumento importante nell’espressione dei geni associati con la differenziazione dei cheratinociti e la cheratinizzazione.
Questo dato è di particolare importanza poiché suggerisce una possibile differenza tra le caratteristiche tipiche delle cellule senescenti della cornea e della congiuntiva.
Precedenti studi sul tema avevano rilevato, nello strato superficiale dell’epitelio congiuntivale di persone anziane, la presenza di cellule senescenti positive al p-16. Al contrario, nello strato basale, le cellule proliferative evidenziate erano di numero ridotto. In più, sempre nell’ambito dell’epitelio congiuntivale, si era osservata una perdita nell’espressione di ZO-1.
Dall’analisi delle cornee di alcuni donatori anziani è poi emersa la presenza di p16 nello strato superficiale dell’epitelio corneale e una sovra regolazione di attività di segnalazione di TGF-β1.
Dai dati raccolti per quanto concerne le annotazioni sui processi biologici GO (Ontologia Genica) emerge la presenza del gene TGF-β2 in diversi di essi, compresa la regolazione della proliferazione cellulare, la migrazione e differenziazione cellulare e il processo apoptico.
Ciò ha portato il team a supporre che la senescenza cellulare possa influire nelle anomalie di differenziazione riguardanti la superficie oculare.
Il dato di maggiore interesse è, forse, però, la differenza osservata nel profilo di espressione genica di cellule dell’epitelio corneale e congiuntivale, in netto contrasto con la similarità tra cellule dell’epitelio corneale e congiuntivale non senescenti. Infatti, nelle cellule dell’epitelio congiuntivale vi erano ben più pronunciate anomalie nella differenziazione cellulare.
Studi precedenti avevano indotto gli scienziati a credere che la p16 fosse assente nei cinquantenni ma, dopo aver studiato attentamente i tessuti congiuntivali patologici, si sono rilevate cellule positive a p16 anche tra i cinquantenni e i sessantenni. Inoltre, è stata riscontrata un’alterazione nei pattern di espressione della cheratina, fattore che indicherebbe una responsabilità delle cellule senescenti per quanto riguarda le anomalie di differenziazione dei tessuti patologici.
Soprattutto, quanto emerso, segnalerebbe come lo stress dovuto ad infiammazioni acute distruttive possa accelerare il processo di invecchiamento della superficie oculare.
Ai fini di questo studio va anche segnalato come le cellule senescenti possano mostrare differenti profili di SASP (fenotipo secretorio associato alla senescenza) a seconda del metodo scelto per indurre la senescenza cellulare, in questo caso, come precedentemente segnalato, si è optato per irradiazione di raggi X ma andrebbero ulteriormente investigati i raggi UVA e UVB.
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