Gli scienziati non comprendono ancora gli effetti dell'invecchiamento sui processi cellulari coinvolti nella guarigione della pelle. Justin Gru, un assistente professore di biologia alla Northeastern, e Wesley Wong, uno studente di dottorato del quarto anno nel laboratorio di Crane, stanno studiando questi processi nei topi che invecchiano per potenziare nuove terapie anti-invecchiamento per le persone. Credito:Matthew Modoono/Northeastern University
Se mi taglio mentre taglio le verdure, le cellule della mia pelle riparerebbero il tessuto danneggiato in giorni o settimane, a seconda della gravità della ferita. Grande o piccolo, quel taglio alla fine si sarebbe chiuso perché è il lavoro della mia pelle come prima linea di difesa contro un mondo esterno pieno di infezioni e microbi indesiderati.
Ma per quanto la pelle sia un organo di protezione, è anche un organo della giovinezza. Come altre cellule del corpo, la capacità delle cellule della pelle di autoripararsi diminuisce con l'età. Ecco perché le persone anziane sono particolarmente suscettibili ai rischi di ferite aperte che guariscono lentamente, a volte troppo lentamente, o per niente.
Gli scienziati stanno appena iniziando a comprendere i processi cellulari che portano all'invecchiamento e alla lenta guarigione delle cellule della pelle. Justin Gru, un assistente professore di biologia alla Northeastern, sta conducendo un laboratorio che si concentra su questi processi. Terapie attuali, che includono la stimolazione della crescita cellulare e nuovi bendaggi compressivi, non riescono ancora ad aiutare le persone anziane, lui dice.
"Queste strategie sono in qualche modo efficaci, ma nell'invecchiamento della pelle, ci sono molti margini di miglioramento, " Crane dice. "Ci sono ancora alcuni difetti che pensiamo siano inerenti a queste cellule stesse che non vengono affrontate".
In uno studio pubblicato a novembre, un team di ricercatori del nordest guidato da Crane ha delineato un meccanismo che migliora la capacità delle cellule della pelle nei topi anziani di guarire le ferite.
Il team ha scoperto che basse dosi di una proteina chiamata interleuchina 15 hanno migliorato la capacità della pelle di guarire nei topi anziani imitando alcuni dei benefici anti-invecchiamento dell'esercizio. Nel corpo umano, quella proteina è fondamentale per il processo di energizzazione di tutte le cellule, e si trova in abbondanza nelle persone che si esercitano di più.
La guarigione della pelle è un processo elaborato che coinvolge molte parti mobili. Coordina la messaggistica e la segnalazione tra vari tipi di cellule che invecchiano in modo diverso, orchestrare diversi processi in sequenze che devono essere eseguite con tempi regolari affinché le cellule vengano riparate.
Gli scienziati non comprendono ancora gli effetti dell'invecchiamento su ogni tipo di cellula coinvolta nella guarigione della pelle, Gru dice, ma scoprire che un singolo tipo di proteina potrebbe assumere quel processo è stato inaspettato. Questo perché sarebbe facile presumere che un ambiente intricato costituito da diversi strati di dinamiche cellulari avrebbe bisogno di diversi componenti per recuperare la capacità della pelle di guarire.
"Quello che abbiamo trovato è un salvataggio abbastanza completo, o almeno abbastanza completo con un solo fattore, " Dice Crane. "O IL-15 sta stimolando molti altri processi ad andare in una sorta di domino, il che è totalmente possibile, o è solo un potente attivatore di percorsi molto importanti".
Per analizzare il ruolo della proteina interleuchina 15 nell'invecchiamento e nella guarigione delle ferite cutanee, Crane e Wong hanno usato campioni di tessuto cutaneo di topi anziani e hanno scoperto che la proteina imitava i benefici anti-invecchiamento dell'esercizio. Credito:Matthew Modoono/Northeastern University
Nel 2015, Crane ha notato i benefici dell'interleuchina 15 nelle persone mentre stava conducendo la sua ricerca di dottorato alla McMaster University, ad Hamilton, Ontario. Quello studio ha suggerito che nelle cellule della pelle umana più anziane, l'esercizio ha svolto un ruolo chiave nel potenziare le funzioni dei mitocondri, gli organelli all'interno delle cellule umane e animali responsabili della generazione di energia.
Crane ha osservato segni di invecchiamento cutaneo ridotti in persone che si esercitavano spesso, identificare livelli più elevati di interleuchina 15 rispetto alle persone con una vita più sedentaria. Anche testare la proteina sui topi ha imitato alcuni di questi effetti anti-invecchiamento.
"Abbiamo scoperto che erano davvero abbastanza paralleli a tutti i cambiamenti che abbiamo visto nella pelle in termini di come si deteriora con l'età nella vita, " Crane dice. "Sono stati invertiti dall'esercizio, e sono stati invertiti da IL-15 nella stessa misura."
I nuovi test stanno portando ulteriormente questi risultati e sondando i meccanismi interni delle cellule della pelle che potrebbero aiutare la proteina a invertire l'invecchiamento e aiutarla a riparare i danni. A lungo termine, invertire gli effetti dell'invecchiamento potrebbe significare un miglioramento della salute per i pazienti anziani.
Crane afferma che il prossimo passo sarebbe iniziare a trovare farmaci che imitano gli effetti dell'interleuchina 15. Poiché la proteina è già stata approvata dalla Federal Drug Administration per l'immunoterapia del cancro, un nuovo tipo di trattamento basato su questa proteina potrebbe accelerare il processo di regolamentazione lungo anni che i nuovi farmaci devono eliminare prima di raggiungere i pazienti.
è più probabile, Gru dice, perché i ricercatori sarebbero in grado di utilizzare dosi molto più basse di interleuchina 15 rispetto a quelle utilizzate per la terapia del cancro.
"Piuttosto che se fosse casuale, nuova molecola non testata che nessuno ha mai usato prima in un corpo umano, che renderebbe molto difficile, " lui dice.
Dopo esperimenti per vedere quanto può essere efficace, il trattamento potrebbe colpire anche altri tipi di organi oltre alla pelle, e migliorare la guarigione delle ferite per il diabete e altre condizioni che compromettono la guarigione ed espongono i pazienti a gravi problemi di salute.
"Altri ricercatori hanno dimostrato che IL-15 sembra avere un miglioramento della guarigione delle ferite anche nel topo diabetico, " Dice Crane. "C'è una grande possibilità che questo possa colpire più tipi di organi nel corpo ed essere molto benefico".