Uno studio collega il rapido invecchiamento dei cani di taglia grande ai cambiamenti nella metilazione del DNA

• I ricercatori hanno studiato i genomi di 894 cani e hanno rilevato una diminuzione della metilazione del DNA legata all’età, soprattutto nelle regioni LINE1.
• Nei cani di taglia grande, la perdita di metilazione di LINE1 avveniva ogni anno a un ritmo di circa il 35% più rapido rispetto alle razze di taglia piccola.
• Il risultato indica un possibile meccanismo dell’invecchiamento, ma l’influenza di geni simili sulla longevità umana resta un’ipotesi.

Perché la taglia dei cani potrebbe essere collegata alla velocità dell’invecchiamento

La durata della vita dei cani varia notevolmente: alcune razze vivono di solito meno di dieci anni, mentre singoli esemplari possono arrivare a un quarto di secolo. La durata complessiva della vita dipende da diversi fattori, ma nei cani si osserva una relazione generale tra taglia e longevità: le razze più piccole possono vivere più a lungo di quelle più grandi. I ricercatori dell’Università statale dell’Arizona hanno deciso di verificare quali processi molecolari possano essere collegati a questa tendenza. Il loro lavoro propone una possibile spiegazione, ma non fa della taglia del cane l’unico indicatore della durata della vita.

La questione è interessante anche perché le differenze tra i cani non seguono la tendenza generale osservata nel confronto tra diverse specie di mammiferi. I topi possono vivere alcuni anni, gli elefanti arrivare fino a 70 anni e le balene della Groenlandia raggiungere i 200. In un confronto tra specie, gli animali più grandi possono vivere più a lungo. Tuttavia, all’interno di una stessa specie, il rapporto tra dimensioni e durata della vita spesso scompare o cambia direzione; nei cani, le razze di taglia grande in genere invecchiano diversamente da quelle di taglia piccola.

Gli autori sono partiti da una differenza già descritta: i cani di taglia grande, di norma, crescono più rapidamente, presentano un rischio maggiore di malattie legate all’età e muoiono in età più giovane. I meccanismi molecolari alla base di questo quadro, tuttavia, non sono ancora stati chiariti del tutto. Lo studio, quindi, non si è limitato a confrontare razze con diverse aspettative di vita, ma ha cercato caratteristiche biologiche che cambiano con l’età e possono variare in funzione della massa corporea. Questo approccio consente di affinare l’ipotesi, ma da solo non ne dimostra ancora la causa.

Che cosa hanno studiato gli scienziati e come funziona il meccanismo

Per l’analisi, gli scienziati hanno esaminato 894 cani e hanno cercato nei loro genomi schemi caratteristici di metilazione del DNA. La metilazione è un meccanismo epigenetico: può influire sull’attività dei geni senza modificare la sequenza del DNA stesso. In precedenza, questo processo era già stato considerato un utile biomarcatore dell’invecchiamento e della regolazione del DNA. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno confrontato i cambiamenti legati all’età nella metilazione con le regioni del genoma associate ai cosiddetti trasposoni, o «geni saltatori».

I trasposoni sono porzioni mobili di DNA che possono spostarsi nel genoma o creare copie di sé. Lo studio si è concentrato sugli elementi LINE1. Il loro spostamento può danneggiare il DNA, mentre la metilazione contribuisce soprattutto a ridurre questo rischio, limitando l’attività di tali regioni. Perciò, una diminuzione della metilazione in prossimità di LINE1 può essere un segnale importante nello studio dell’invecchiamento. Tuttavia, i dati ottenuti descrivono una correlazione tra i processi: non significano che ogni cambiamento di LINE1 porti necessariamente a una malattia o determini direttamente la durata della vita di un singolo cane.

Con l’avanzare dell’età, nei cani i livelli di metilazione diminuivano in generale, soprattutto nelle regioni associate ai trasposoni. I ricercatori hanno riferito che la metilazione era scomparsa in oltre il 40% dei siti del genoma associati a LINE1; la velocità di questo processo variava da un animale all’altro. Questo dettaglio è importante: non si tratta di un cambiamento uniforme in tutti i cani, ma di uno spostamento legato all’età osservato con differenze individuali. Lo studio individua quindi un potenziale marcatore molecolare significativo, senza però affermare che spieghi completamente la varietà dei processi di invecchiamento.

Differenze tra razze grandi e piccole

La differenza più evidente è emersa confrontando cani di peso corporeo diverso. Nelle razze di taglia maggiore, la metilazione di LINE1 si perdeva più rapidamente: la perdita annuale era circa del 35% superiore rispetto a quella osservata nei cani di razze più piccole. Questa osservazione quantitativa è coerente con il fatto che i cani di taglia grande tendono a vivere meno a lungo, ma la coincidenza tra i due andamenti non dimostra un nesso causale. Il risultato suggerisce che la velocità con cui si perde il controllo sulle regioni mobili del DNA possa essere correlata alle differenze nell’invecchiamento, ma per verificare questa ipotesi sono necessari ulteriori studi.

Il coautore dello studio, Blaze Mariner, ha definito il segnale individuato uno dei più chiari indicatori molecolari mai osservati in relazione all’invecchiamento dei cani. A suo giudizio, i dati indicano che l’invecchiamento dei cani di taglia grande potrebbe essere dovuto in parte a un indebolimento del controllo sui geni «saltatori». La formulazione è fondamentale: si parla di un possibile contributo parziale, non di un’unica causa. Lo studio propone una direzione per spiegare le differenze tra le razze, ma non stabilisce perché la metilazione diminuisca più rapidamente nei cani di taglia grande.

Il significato pratico del risultato per la ricerca scientifica consiste in una descrizione più precisa di ciò che accade al DNA dei cani con l’avanzare dell’età. Il confronto tra età, dimensioni corporee e metilazione di LINE1 offre ai ricercatori un processo concreto da sottoporre a ulteriori verifiche. In particolare, i dati indicano che la regolazione delle regioni mobili può cambiare a velocità diverse nei cani di taglia diversa. Tuttavia, lo studio non indica un metodo già pronto per rallentare questi cambiamenti e non fornisce motivi per trarre conclusioni sulla durata della vita di un singolo animale o di un esemplare di una determinata razza.

Cosa può significare il risultato per lo studio dell’invecchiamento

Gli autori ipotizzano inoltre che i «geni saltatori» possano essere rilevanti non solo per i cani, ma anche per l’invecchiamento dei mammiferi in generale. Se il legame sarà confermato, in futuro si potrebbero studiare metodi per intervenire su questi elementi come possibile strategia per aumentare la durata della vita umana. Per ora si tratta di una prospettiva, non di un risultato medico: lo studio presentato ha esaminato i cani e non ha testato trattamenti sugli esseri umani. Pertanto, estendere le conclusioni alla longevità umana richiede una conferma separata.

Resta ancora da chiarire in che misura la perdita di metilazione osservata causi direttamente un invecchiamento accelerato e in che misura ne sia invece un fenomeno concomitante. La fonte descrive un legame con la taglia e l’età, ma non presenta prove che il ripristino della metilazione o la soppressione di LINE1 prolunghino la vita di un cane. Non è stato stabilito neppure come questo meccanismo si rapporti agli altri fattori che influenzano la durata della vita. Lo studio è quindi importante soprattutto come prova e ipotesi di un meccanismo molecolare, non come spiegazione definitiva di tutte le differenze tra le razze.

La conclusione principale dello studio è che, nei cani di taglia grande, la perdita di metilazione legata all’età nelle regioni LINE1 avviene più rapidamente che nei cani di taglia piccola, e che questo processo potrebbe essere uno dei fattori alla base delle differenze nell’invecchiamento. I dati sono stati raccolti studiando 894 animali: si tratta quindi di una regolarità osservata, non di una regola universale dimostrata per ogni cane. La prossima domanda è se verrà confermato il ruolo causale degli elementi mobili e se i risultati siano applicabili ad altri mammiferi. Per ora, lo studio apre la strada a future verifiche, ma non promette metodi per prolungare la vita.

Fonte: UNIAN