Orologio Biologico dell’Invecchiamento rDNA (o DNA ribosomiale 45 S)
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Ci sono periodi della vita che acceleriamo l’invecchiamento, ed altri periodi che invece rallenta o addirittura sembra di tornare un po’ più giovani. L’invecchiamento a livello genetico dipende dal grado di metilazione del DNA. Più invecchiamo è più i geni del DNA sono metilati.
Esiste un gene che si chiama DNA RIBOSOMIALE 45S, che noi chiamiamo per semplicità rDNA, che in base al grado di metilazione ci può dire con precisione il grado di invecchiamento di una persona.
Più una persona è biologicamente vecchia e più il suo DNA RIBOSOMIALE 45S è metilato; Più una persona mostra un aspetto giovanile e meno metilato è il suo gene DNA-RIBOSOMIALE 45S.
Dieta cattiva, stress, infiammazioni, infezioni, fumo, alcol e inquinamento ambientale, favoriscono la metilazione del DNA RIBOSOMIALE 45S, e di conseguenza diventiamo più vecchi.
Dieta e stile di vita corretto (sport), riduce la metilazione del DNA-RIBOSOMIALE 45S, e di conseguenza rallenta l’invecchiamento ed in alcuni casi possiamo addirittura ringiovanire di qualche anno.
Il Professor Bernardo Lemons, ha proposto di considerare il DNA RIBOSOMIALE 45S, l’orologio dell’invecchiamento che si basa appunto sul grado di metilazione del DNA.
L’abuso di Metionina dietetica accelera l’invecchiamento
Uno dei fattori che spinge la cellula a metilare il DNA, è la Metionina. La metionina è un amminoacido essenziale a base di zolfo che ad alte dosi promuove l’invecchiamento delle cellule. Ci sono tante pubblicazioni scientifiche che suggeriscono che una dieta ad alto contenuto di metionina accelera l’invecchiamento degli animali di laboratorio.
Riducendo l’apporto di metionina dietetica, gli animali di laboratorio aumentano la longevità e la salute. I meccanismi che spiegano la relazione tra restrizione dietetica della metionina è longevità, sono diversi; Tra questi, cito:
- Una riduzione della Metionina nella dieta aumenta la produzione di solfuro di idrogeno, che protegge i gruppi tioli delle proteine dall’ossidazione
- Poiché la Metionina è un amminoacido che si ossida facilmente trasformandosi in metionina sulfossido, una dieta povera di metionina aiuta a limitare l’accumulo di questa tossina.
- Una riduzione della Metionina sembra rallentare il ciclo cellulare, tanto è vero che le cellule tumorali sono avide di metionina per il noto effetto Hoffman.
A questi tre meccanismi, ne aggiungiamo un 4°: Un eccesso di Metionina dietetica spinge gli enzimi DNA METIL-TRASFERASI a metilare il DNA e quindi anche il DNA RIBOSOMIALE 45S, accelerando l’invecchiamento.
Sappiamo che il ciclo dell’omocisteina produce il SAMe necessario alle reazioni di metilazione. Un eccesso di Metionina, aumenta il livelli di SAMe, spingendo la cellula a metilare il suo DNA.
Quindi un abuso di metionina nella dieta, contribuisce ad aumentare la metilazione dei geni, accelerando l’invecchiamento.
Il gene che può essere preso come marker per misurare il grado di metilazione e invecchiamento è il DNA RIBOSOMIALE 45S.
Quando questo gene è completamente metilato, le cellule si impoveriscono di ribosomi ed hanno difficoltà a sintetizzare nuove proteine per sostituirle a quelle vecchie, e quindi si diventa biologicamente più vecchi.
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Qualche dettaglio in più sull’orologio biologico dell’invecchiamento DNA-RIBOSOMIALE 45S.
Il DNA-RIBOSOMIALE 45S come qualsiasi altro gene, è costituito da due zone:
- Il promotore del gene
- il corpo del gene che è la parte codificante
La Metilazione avviene in entrambe le parti (promotore e corpo del gene); il gene viene però silenziato solo quando viene metilato il promotore del gene.
Un altra curiosità di questo gene e che il suo prodotto genico non è una proteina, ma RNA ribosomiale. I Ribosomi sono macchine cellulari fatte di RNA ed hanno la funzione di tradurre i geni in proteine.
Esiste un modo per invertire il processo di invecchiamento biologico a livello epigenetico?
La Risposta sembra essere di SI!
Se è vero che esistono enzimi (DNA Metil-Trasferasi) che utilizzando il SAMe metilano il DNA, è anche vero che esistono enzimi che fanno il lavoro contrario (Le TET1), che tolgono i gruppi metilici dal DNA.
Se riusciamo ad aumentare l’attività delle TET-1 ed a ridurre quello delle DNA METIL-TRASFERASI, forse si riuscirebbe a togliere i metili dal promotore del gene DNA-RIBOSOMIALE-45S, invertendo l’età biologica dell’individuo.
Per rallentare le DNA METIL-TRASFERASI, può essere utile ridurre il consumo di proteine, in particolare quelle ricche di metionina. La Metionina è infatti il precursore del SAMe utilizzato dalle DNA METIL-TRASFERASI per la metilazione e silenziamento dei geni.
Per stimolare l’attività delle TET-1, occorre invece integrare la dieta con vitamina C (acido L-ascorbico) e sopratutto con Acido alfa-ketoglutarico, e nello stesso tempo ridurre i livelli di acido succinico e fumarico circolanti nel sangue; Le TET-1 sono enzimi simili alle prolil-Idrossilasi e lisin-idrossilasi; Per avere un idea di questi enzimi, date uno sguardo alla figura riportata nel post “Vitamina C e Ossigeno“.
Vitamina C e Acido alfa-ketoglutarico, spingono l’enzima TET-1 a rimuovere i gruppi metile (-CH3) dalle citosine dei promotori dei geni, favorendone la riattivazione ed il ringiovanimento biologico. Forse anche una restrizione calorica (digiuno intermittente), può favorire il funzionamento delle TET-1, perché contribuirebbe a ridurre i livelli di acido succinico ematico, noto per essere un inibitore delle TET-1.
Questa tesi è comunque un ipotesi che gli scienziati della scienza della longevità stanno intensamente studiando.
Pubblicato dal Tecnologo Alimentare Dottor Liborio Quinto esperto in Biochimica della Nutrizione e Biologia della prevenzione dell’invecchiamento.
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Fonte Bibliografica (Orologio Biologico dell’Invecchiamento rDNA (o DNA ribosomiale 45 S)
- Wang M, Lemos B. Il DNA ribosomiale ospita un orologio dell’invecchiamento biologico evolutivamente conservato. Ris. genoma 2019 marzo;29(3):325-333. doi: 10.1101/gr.241745.118. Epub 2019 14 febbraio. PMID: 30765617; PMCID: PMC6396418.
- Zhang N. Role of methionine on epigenetic modification of DNA methylation and gene expression in animals. Anim Nutr. 2018 Mar;4(1):11-16. doi: 10.1016/j.aninu.2017.08.009. Epub 2017 Sep 19. PMID: 30167479; PMCID: PMC6112339.
- Shao F, Liu X, Zhang X, Wang Q, Wang W. Methylation of 45S Ribosomal DNA (rDNA) Is Associated with Cancer and Aging in Humans. Int J Genomics. 2021 Jan 28;2021:8818007. doi: 10.1155/2021/8818007. PMID: 33575316; PMCID: PMC7861956.
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Il digiuno intermittente è un metodo confermato dalla Scienza della nutrizione per promuovere la longevità negli animali ed invertire le lancette dell’orologio biologico. Il Digiuno intermittente non va confuso con il digiuno, perché sono due cose completamente diverse. Per promuovere il digiuno intermittente, batsa applicare la regola di anticipare la cena “e farla possibilmente povera”, per poi toccare nuovamente cibo al mattino con una ricca e completa colazione. Dalla cena alla colazione, passano circa 10 -12 ore, che sono sufficienti a riprodurre gli effetti benefici del digiuno, senz apatire gli effetti collaterali delel deiete ipocaloriche.
Durante il digiuno intermittente, si abbasano i livelli di NADH e ATP, ed aumenta il pool cellulare di NAD e ADP; In questo modo viene attivato AMPK e SIRT che promuovono l’espressione genica dei geni della longevità e dell’autofagia.
Grazie al digiuno intermittente, aumenta anche la quantità ematica di acido alfa-chetoglutarico che spinge speciali enzimi (chiamati TET) a demetilare il DNA e riprogrmmare le cellule verso un fenotipo più giovanile.
Il digiuno intermittente contribuisce a riurre anche l’apporto di metionina, contribuendo a ridurre i processi di metilazione del geni, che è un marker dell’invecchiamento epigenetico.
Il digiuno intermittente aiuta l’organismo a sbarazzarsi anche delle glicotossine (A.G.E) che sono delle scorie metaboliche che si formano dalla reazione degli zuccheri con le proteine, e sono responsabili dell’infiammazione crescente che accompagnano l’invecchiamento.
L’invecchiamento è caratterizzato da una graduale e costante metilazione dei geni del DNA, che ne alterano la forma delle proteine espresse e la quantità espressa; Più è metilato il DNA è più sembriamo vecchi. Il professor Bernardo Lemos ha candidato il gene che esprime il DNA-Ribosomiale 45S come OROLOGIO BIOLOGICO DELL’INVECCHIAMENTO, e di utilizzarlo come marker per valutare il livello di invecchiamento a livello epigenetico.
La Domanda è: Cosa possiamo fare per ridurre i livelli di gruppi metilici sul DNA e favorire il ringiovanimento dell’essere umano?