La pineale è una ghiandola endocrina posta al centro del cervello che secerne la melatonina, “ormone del sonno”, con un ritmo circardiano esibendo un picco durante il sonno notturno.
In topi a cui è stata tolta la pineale, mostrano una riduzione del peso del Timo; il timo è l’organo preposto alla maturazione delle cellule dell’immunità specifica (Natural Killer, linfociti-T helper, e linfociti-T citotossici).
Quindi se non funziona correttamente l’epifisi, il timo si rimpicciolisce ed il sistema immunitario si indebolisce.
Il blocco farmacologico della pineale nei topi riduce i livelli ematici della timulina “ormone prodotto dal Timo”, indebolendo il sistema immunitario.
La relazione tra pineale è sistema endocrino si conosce già a partire dalla seconda metà del 1900; Asportando l’epifisi agli animali appena nati, il timo avvizzisce.
Il 10% della ghiandola pineale è costituita da cellule immunitarie secernenti citochine prodotte dal timo.
Per mantenere sana la pineale bisogna favorire la secrezione di melatonina durante le ore notturne lontano da fonti luminose. Se mantenete sana la pineale attraverso una regolare secrezione di melatonina, in automatico funzionerà correttamente il sistema endocrino ed immunitario ed il timo “organo importante del sistema immunitario” produrrà natural-killer, e linfociti abili a difenderci da cellule tumorali e agenti virali e batterici ed a tollerare gli allergeni ambientali.
Il primo enzima chiave della sintesi della melatonina si chiama Serotonina N-acetil-transferasi indicato con la sigla AANAT e corrispondente al nome enzimatico internazionale EC 2.3.1.87;
Ogni enzima viene identificato con un numero preceduto dalla sigla EC.
La biosintesi della melatonina è determinata dall’attività enzimatica della serotonina N-acetiltrasferasi.
Alti livelli di melatonina durante la notte riflettono alti livelli di attività enzimatica ed espressione genica di AANAT, mentre l’abbassamento della melatonina durante il giorno è dovuta alla degradazione di questo enzima da parte del proteosoma.
In pratica quando andiamo a dormire “al buio”, la retina manda un segnale di oscurità all’ipotalamo, il quale secerne noradrenalina che va ad interagire con alcuni recettori dell’epifisi; le cellule dell’epifisi rispondono facendo incrementare la sintesi di cAMP che a sua volta permettono l’attivazione per fosforilazione della serotonina N-acetil-trasferasi, la quale converte la serotonina in N-acetil-serotonina e quest’ultima poi verrà metilata a melatonina dall’enzima ASMT (EC 2.1.1.4).
Quando l’occhio percepisce la luce al risveglio, l’enzima serotonina-n-acetiltrasferasi viene defosforilata e rapidamente degradata dal proteosoma, interrompendo la sintesi della melatonina; ecco perché di giorno e/o all’esposizione della luce i livelli di melatonina calano.
Riferimento Bibliografico
- Morphofunctional and signaling molecules overlap of the pineal gland and thymus: role and significance in aging Michael A. Paltsev et al 2016 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4914262/
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I bioregolatori del peptide promuovono la longevità attiva e funzionale
Di Leslie J. Farer
Secondo una stima delle Nazioni Unite del 2012, oltre 300.000 persone in tutto il mondo hanno compiuto 100 anni per diventare centenari. Di questi, una piccola percentuale andrà a diventare supercentenari (110 anni e oltre) che, in genere, sperimentano una salute relativamente buona e un’assenza di malattie legate all’età fino a poco prima della morte in un’età molto avanzata.
Questi individui duraturi sono la prova vivente che gli esseri umani hanno il potenziale per vivere a 100, 110 o 120 anni, anche oltre. Quali fattori promuovono la loro eccezionale longevità e perché il 99,996 percento del resto della popolazione invecchia più velocemente, perde funzionalità, sviluppa malattie e muore da decenni in giovane età? Questa domanda è al centro della ricerca medica volta a determinare i fattori biologici e genetici che determinano un deterioramento correlato all’età e lo sviluppo di strategie efficaci per contrastarli. Attualmente l’arsenale terapeutico include la restrizione calorica (e il mimetico di restrizione calorica), antiossidanti, inibitori della glicazione, attivatori della telomerasi, cellule staminali e sostanze come la melatonina, la carnosina, la metformina, il deprenile e alcuni altri.
Per aggiungere a questo elenco, la ricerca emergente negli ultimi quattro decenni ha scoperto il potente potenziale di estensione della vita dei bioregolatori peptidici. Queste brevi catene biologicamente attive di aminoacidi hanno la capacità di riparare alterazioni genetiche che si verificano con l’età: si legano direttamente con porzioni di DNA dei geni per regolare e avviare processi che sintetizzano le proteine, rigenerano i tessuti e ripristinano le funzioni degli organi che hanno subito danno correlato.
Come risultato delle loro proprietà ringiovanenti, i bioregolatori del peptide sono stati classificati come “geroprotectors” (letteralmente, “protettori dell’invecchiamento”, cioè farmaci o sostanze che hanno come obiettivo le cause principali dell’invecchiamento e delle malattie degenerative) e esamineremo in questo articolo le loro impressionante potenziale di promozione della longevità: in più studi, è stato dimostrato che il trattamento a lungo termine con vari peptidi aumenta la durata della vita degli animali fino al 40% e riduce significativamente i tassi di mortalità negli esseri umani anziani, migliorando al tempo stesso la funzione fisiologica, le prestazioni fisiche e la salute generale.
Il processo di invecchiamento
L’invecchiamento, o senescenza, è un processo biologico complesso e cercare di descriverlo invariabilmente implica parole con connotazioni negative: decadimento, decadimento, degenerazione, morte, ecc. Una (molto spiacevole) definizione di invecchiamento è “la raccolta di cambiamenti che rendono gli esseri umani progressivamente (1) Una descrizione più dettagliata è “una perdita progressiva dell’integrità fisiologica, che porta a una funzionalità compromessa e una maggiore vulnerabilità.” (2) Quindi, per combinare questi, possiamo dire che l’invecchiamento è associato all’accumulo fisiologico menomazioni che portano a una diminuzione della funzione e aumento del rischio di malattie legate all’età (es. cancro, diabete, disturbi cardiovascolari, malattie neurodegenerative, ecc.) e naturalmente mortalità.
Uno dei ricercatori principali sui bioregolatori del peptide e sui meccanismi genetici dell’invecchiamento, il professor Vladimir Khavinson, (direttore dell’Istituto di Bioregolazione e Gerontologia di San Pietroburgo, tra le altre posizioni scientifiche), porta la definizione ad un ulteriore passo avanti con questa descrizione grafica dell’invecchiamento che descrive come: “l’involuzione graduale dei tessuti e lo sviluppo del malfunzionamento dell’organismo [che] appare alla fine del periodo riproduttivo e diventa più pronunciato con l’età.” (3)
Il professor Vladimir Khavinson è l’ex presidente della regione europea dell’Associazione internazionale di gerontologia e geriatria; il principale gerontologo del governo di San Pietroburgo e direttore dell’Istituto di Bioregolazione e Gerontologia di San Pietroburgo.
Il termine involuzione indica il restringimento o il restringimento di organi o tessuti che si verifica nel tempo a causa di ragioni che esamineremo nella prossima sezione. L’invecchiamento porta a disturbi dei principali sistemi di regolazione del corpo (sistema nervoso, endocrino e immunitario) e secondo Khavinson, l’atrofia del timo (sistema immunitario) e la ghiandola pineale (sistema neuroendocrino) sono le principali manifestazioni dell’età declino correlato. (4) Gli studi riportati di seguito dimostrano che il ripristino di questi e di altri organi comporta un notevole miglioramento delle funzioni fisiologiche e un allungamento della durata della vita negli animali e nell’uomo.
I bioregolatori peptidici avviano un processo cruciale modificato per età: sintesi proteica
Ricerche precedenti risalenti agli anni ’60 (iniziate dal professor Vladimir Dilman dello stesso istituto con sede a San Pietroburgo), hanno dimostrato che i peptidi regolatori di peso molecolare basso sono coinvolti nel trasferimento genetico di informazioni biologiche che portano alla sintesi di proteine . (3) Usando questa scoperta come base per la sua ricerca, e con l’obiettivo di rigenerare i tessuti per ripristinare le funzioni degli organi danneggiati dall’età, Khavinson e il suo team hanno iniziato il loro lavoro decenni fa, escogitando un metodo per l’isolamento e la purificazione dei piccoli peptidi da estratti di vari organi di origine animale. (4)
Queste catene di amminoacidi sono prodotte endogenamente nelle cellule di tessuti sani e svolgono un ruolo regolatore a livello molecolare e cellulare che influisce sul funzionamento complessivo biochimico e fisiologico del particolare organo in cui sono attive (da qui la designazione “peptide bioregulator”) .
Ogni specifico peptide interagisce con sezioni specifiche del DNA, trasferendo informazioni codificate nella sua sequenza di amminoacidi per regolare determinati geni in un particolare tessuto. (4,5) L’attivazione di questi geni (es. Espressione genica) stimola la sintesi proteica (4,6,7) la produzione di proteine secondo l’informazione genetica codificata, un processo complesso indispensabile alla vita. (Vedi figura 1)
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Figura 1: L’interazione di un bioregolatore peptidico (come mostrato in rosso) con il DNA avvia la sintesi proteica.
A seconda dei geni specifici espressi e del particolare tessuto coinvolto, la sintesi proteica porta all’assemblaggio di migliaia, anche milioni, di diverse sostanze necessarie per il funzionamento fisiologico generale, inclusi enzimi, proteine strutturali come il collagene, ormoni come melatonina e insulina, anticorpi , emoglobina, ecc.
Nel tempo, tuttavia, i cambiamenti nell’espressione genica e le alterazioni nella produzione di peptidi endogeni si traducono in una diminuzione della sintesi proteica, che porta al deterioramento strutturale e funzionale di vari organi, con conseguente invecchiamento e malattie legate all’età (la “teoria del peptide dell’invecchiamento”). (4,5,7,8,9,11) La scoperta rivoluzionaria di Khavinson è che questa cascata degenerativa dell’invecchiamento può essere invertita.
Effetti rigenerativi e di longevità indotti dal peptide negli animali
Quando somministrato agli animali (e successivamente agli umani) Khavinson scoprì che gli estratti di peptide che aveva isolato producevano effetti rigenerativi nelle cellule e nei tessuti dell’organo da cui il particolare peptide era originariamente derivato. (5) Ad esempio, i peptidi timici hanno stimolato l’immunità (4,8) e i peptidi pineali hanno indotto la ghiandola pineale a produrre melatonina. (4,8, vedere rispettivamente le figure 2 e 3).
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Figura 2: Effetto del bioregolatore del timo peptide sul metabolismo in pazienti di età compresa tra 60 e 74 anni.
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Figura 3: Effetto bioregolatore del peptide pineale sulla produzione di melatonina in scimmie di diverse età.
Prove che utilizzano preparati peptidici ottenuti da altri organi (es. Retina, prostata, corteccia cerebrale, ghiandola surrenale, fegato, ecc.) Hanno tutti dimostrato effetti benefici sulla condizione e sulla funzione della rispettiva ghiandola, organo o tessuto. (8) Sorprendentemente, è stato dimostrato che i peptidi isolati da organi di giovani animali attivano la sintesi proteica e ripristinano le funzioni dell’invecchiamento, deteriorando gli organi negli animali anziani. (4) Ad esempio, i peptidi pineali hanno migliorato diversi aspetti della disfunzione endocrina legata all’età ripristinando la funzione riproduttiva e la fertilità in vecchi ratti femmina che avevano subito un processo equivalente alla menopausa nelle donne; (4) e aumentando la produzione di melatonina notturna, normalizzando la secrezione giornaliera di cortisolo, diminuendo i livelli di glucosio e insulina nelle scimmie rhesus anziane. (11,12, vedi figura 4).
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Figura 4: Effetto bioregolatore del peptide surrenalico sulla produzione di cortisolo in scimmie di diverse età, (al mattino e alla sera). Si noti come la produzione di cortisolo degli animali anziani trattati, mattina e sera, sia ora molto più vicina a quella dei giovani animali non trattati.
I risultati degli esperimenti di longevità di Khavinson negli animali sono stati ugualmente (se non di più) convincenti. In numerosi studi nel corso di tre decenni, il trattamento a lungo termine con peptidi isolati dal timo e dalla ghiandola pineale ha aumentato la durata media della drosofila (moscerini della frutta), dei ratti e dei topi dal 20 al 40% (con alcuni animali che raggiungono il massimo della specie durata della vita), ha rallentato i cambiamenti nei biomarcatori dell’invecchiamento e ha notevolmente soppresso lo sviluppo del tumore. (4, vedi figura 5)
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Figura 5: L’aumento della vita media fino al limite specifico dopo l’applicazione dei preparati peptidici (risultati medi dopo 15 esperimenti) su moscerini della frutta, topi e ratti – tutti mostrano aumenti molto significativi della longevità rispetto ai controlli.
Questi risultati hanno enormi implicazioni per prevenire il cancro, ritardare l’invecchiamento e prolungare la durata della vita negli esseri umani.
Un meccanismo di longevità mediato dal peptide: l’attivazione della telomerasi
Oltre alla stimolazione della sintesi proteica, Khavinson ha scoperto che un altro meccanismo genetico stava operando per giustificare questi impressionanti risultati di longevità. In un esperimento su fibroblasti di polmone umano coltivato (cellule del tessuto connettivo), l’aggiunta del peptide pineale ha attivato il gene della telomerasi e telomeri allungati. L’invecchiamento è associato a una diminuzione della capacità delle cellule di dividersi, (necessaria per la costruzione e la riparazione dei tessuti) a causa del progressivo accorciamento delle strutture chiamate telomeri.
I telomeri sono i “tappi” protettivi alle estremità dei cromosomi e la telomerasi è un enzima che aggiunge ripetute sequenze di DNA a questi “tappi” ogni volta che una cellula si divide. (Durante la divisione cellulare, le porzioni telomeriche del DNA sono perse a causa di un problema intrinseco di replicazione incompleta della fine.Teromerasi assicura la copia completa delle ripetizioni del DNA in modo che i telomeri possano mantenere la loro lunghezza.) La maggior parte delle cellule del corpo (escluse le cellule riproduttive) può dividere solo un numero finito di volte, il cosiddetto limite di Hayflick, secondo un orologio genetico programmato che si traduce in una diminuzione della produzione di telomerasi con l’età, portando ad un progressivo accorciamento dei telomeri, fino a quando la divisione cellulare non si arresta del tutto.
Questo processo, noto come senescenza replicativa, porta in ultima analisi all’invecchiamento e alle malattie legate all’età. Khavinson scoprì che l’aggiunta del peptide pineale a cellule umane coltivate attivava il gene della telomerasi per sintetizzare la telomerasi, con conseguente telomero allungato e un numero maggiore di divisioni cellulari, superando il limite di Hayflick. (4,13,14) Questa scoperta contribuisce indubbiamente all’estensione della durata della vita documentata negli esperimenti sugli animali.