Un nuovo lavoro, pubblicato sui Proceedings of the National Academy of Sciences, descrive come l'esposizione al fumo di sigaretta induca cambiamenti cellulari e molecolari nelle cellule epiteliali pigmentate retiniche (RPE) che assomigliano a segnature dell'invecchiamento e alle alterazioni osservate nella degenerazione maculare legata all'età (AMD). L'AMD è la principale causa mondiale di deficit visivo tra chi ha 50 anni o più.
Lo studio ha confrontato RPE di topi a 3 e 12 mesi dopo esposizioni acute e croniche al fumo. Gli autori hanno analizzato le RPE con sequenziamento genetico a 3, 6 e 10 giorni dall'iniezione di condensato di fumo e in animali esposti quotidianamente per quattro mesi. Hanno identificato cluster di RPE disfunzionali, osservato ridotta espressione di geni chiave e misurato una minore accessibilità della cromatina. La cromatina è la struttura di DNA, RNA e proteine che controlla l'attività dei geni.
Le firme di invecchiamento osservate includevano processi come:
- instabilità genomica,
- accorciamento delle estremità dei cromosomi (telomeri),
- alterazioni dei mitocondri, organelli che producono energia.
In esperimenti su RPE umane donate — da due persone senza AMD che non fumavano, una persona senza AMD che fumava e una persona con AMD precoce — i ricercatori hanno trovato 1.698 geni con cambiamenti di espressione condivisi tra modelli murini e umani. James T. Handa ha sottolineato che, oltre ai danni causati dai radicali liberi, il fumo provoca anche cambiamenti epigenetici non permanenti nell'espressione genica delle RPE. Il gruppo intende ora distinguere quali modifiche sono transitorie o stabili e studiare come età ed esposizione continua al fumo contribuiscano al danno oculare e alle comorbilità nei pazienti con AMD avanzata. Lo studio è stato sostenuto dal National Institutes of Health, dal Research to Prevent Blindness Stein Innovation Award e da una borsa della BrightFocus Foundation; Handa partecipa a comitati consultivi di alcune aziende biomediche.
Parole difficili
- esposizione — atto di essere messo a contatto con qualcosal'esposizione, esposizioni
- cromatina — struttura di DNA, RNA e proteine che regola geni
- epigenetico — modifica che cambia attività genica senza mutare DNAepigenetici
- telomero — parte finale del cromosoma che protegge il DNAtelomeri
- mitocondrio — organello che produce energia utile alla cellulamitocondri
- espressione — processo in cui un gene è attivoespressione genica, cambiamenti di espressione
- comorbilità — presenza contemporanea di altre malattie in un paziente
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Domande di discussione
- Quali implicazioni cliniche possono avere i cambiamenti epigenetici non permanenti nelle RPE per la prevenzione o il trattamento dell'AMD?
- In che modo l'età e l'esposizione continua al fumo potrebbero interagire per aumentare il rischio di danno oculare, secondo i risultati dello studio?
- Quali studi o esperimenti aggiuntivi suggeriresti per distinguere le modifiche transitorie da quelle stabili nelle RPE?
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