Parabiosi: Una torbida fonte della giovinezza

4. ottobre 2017
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Nel campo della ricerca sull'invecchiamento è tornata in auge la parabiosi. Gli studi hanno dimostrato che cucendo insieme due topi di età diversa si hanno effetti di ringiovanimento nel corpo di quello più vecchio. Una nuova strategia anti-invecchiamento? Alcune aziende offrono già trasfusioni di sangue.

Circa 150 anni fa, il fisiologo francese Paul Bert fece una scoperta sorprendente: lo scienziato rimosse porzioni di pelle dal corpo di due topi, per poi cucire insieme gli animali in quel punto. Dopo un breve periodo di tempo i vasi sanguigni dei due roditori si erano uniti: si era creata una circolazione sanguigna. Iniettando dei fluidi nelle vene di uno dei due animali, Bert notò che il sangue di uno scorreva anche nel corpo dell’altro. Per il suo lavoro ricevette il premio della Accademia delle Scienze di Parigi due anni dopo.

Questo fenomeno in cui due organismi crescono intrecciati tra di loro viene chiamato parabiosi. Due organismi possono essere collegati tra loro dalla nascita, come due gemelli siamesi, oppure possono essere cuciti insieme utilizzando una procedura chirurgica.

Risultati a qualsiasi costo?

Gli invecchiamenti sono stati esaminati con l’aiuto di tecniche parabiotiche per la prima volta nel 1956. A questo scopo il biochimico e gerontologo Clive McCay della Cornell University di New York cucì insieme un ratto anziano ed uno giovane. I ratti rimasero uniti in questo modo per diversi mesi – a vantaggio dell’animale più vecchio, perché la sua densità ossea ne risultò migliorata. Pochi anni dopo, nel 1972, gli scienziati della Università della California pubblicarono anche uno studio sul tema “sangue giovane in animali più vecchi.” I ricercatori americani scoprirono che i topi più anziani che avevano condiviso il sangue con esemplari più giovani vivevano dai quattro ai cinque mesi in più rispetto a quelli che non l’avevano fatto. Tuttavia, fino ad oggi non è stato possibile ripeterne i risultati.

Risultati interessanti dunque, tuttavia per gli animali questa ricerca si rivelò tutt’altro che piacevole, visto anche l’alto tasso di mortalità associata: i ratti, che non erano abituati alla coesistenza tra di loro, si mordevano reciprocamente fino alla morte. Inoltre, 11 delle 69 coppie di roditori morirono a causa della malattia parabiotica, probabilmente scatenata dalla reazione violenta del sistema immunitario di uno dei due esemplari al sangue dell’altro.

Topi più anziani beneficiano del sangue di quelli più giovani

Alla fine degli anni ’70 cala l’interesse per gli esperimenti parabiotici, che vivono oggi una nuova attenzione mediatica legata al campo della ricerca sull’invecchiamento. Questo perché in quasi tutte le aree del corpo dei topi vecchi il „sangue giovane” sembra avere un effetto ringiovanente, non solo per quanto riguarda la densità ossea. Nel 2005 un gruppo di ricerca guidato da Thomas Rando, allora assistente professore presso la Stanford University School of Medicine, ha scritto di come il sangue di topi giovani agisce sull’invecchiamento dei muscoli. Per un periodo di sei-sette mesi il gruppo ha unito due topi, uno giovane di 2 o 3 mesi e l’altro più anziano, di età tra 19 e 26 mesi. Dopo cinque settimane, i ricercatori hanno lesionato i muscoli della zampa posteriore di entrambi i roditori. Cinque giorni dopo, la ferita sul corpo degli esemplari più anziani era guarita in egual misura a quella sul corpo dei più giovani, probabilmente perché le cellule staminali degli animali più vecchi sono state stimolate per dividersi. Se il topo anziano era stato unito ad un altro roditore della stessa età, invece, la ferita guariva in maniera peggiore – com’è normale che sia in animali anziani non parabiotici.

Da questo momento sono comparse varie pubblicazioni sull’argomento. Il „sangue giovane” può quindi riparare il midollo spinale danneggiato, far regredire lo status ingrossato del cuore o supportare la formazione di nuovi neuroni nel cervello e del sistema olfattivo. L’effetto funziona anche con il plasma degli esseri umani. Nel mese di aprile di quest’anno Tony Wyss-Coray, presso la Stanford University School of Medicine, ha mostrato che la capacità di memoria e di apprendimento dei topi anziani migliorano attraverso l’uso del plasma del cordone ombelicale umano. Per questo, il team di ricerca aveva iniettato il plasma agli animali per due settimane, con dosi ogni quattro giorni.

Un approccio più etico nei confronti degli animali

A partire dagli anni ’70, molto è cambiato per il bene degli animali. Per far in modo che gli animali soffrano di meno, topi dello stesso sesso e della stessa dimensione vengono abituati alla reciproca presenza almeno due settimane prima dell’intervento chirurgico, durante il quale vengono anestetizzati. Al fine di ridurre la mortalità degli animali, al giorno d’oggi vengono connessi solo esemplari geneticamente identici, perché questi non sembrano soffrire della malattia parabiotica. La somministrazione di antibiotici riduce inoltre il rischio di infezione. Dopo la procedura chirurgica, gli animali connessi si comportano normalmente e possono anche essere successivamente separati.

Meccanismo di azione sconosciuto

La questione su come agisca esattamente questo „sangue giovane” su un organismo più vecchio non è stata tuttora risolta. Si presume che determinate componenti del sangue influenzino positivamente le vecchie cellule staminali. Una possibile spiegazione per gli effetti positivi di sangue giovane potrebbe essere la proteina GDF11 (Growth Differentation Factor 11), la cui concentrazione nel sangue diminuisce sempre di più conseguentemente all’invecchiamento. I ricercatori della Harvard University di Cambridge hanno somministrato la proteina a dei topi più anziani affetti da ipertrofia cardiaca nel corso di quattro settimane, al termine delle quali l’ingrossamento del cuore è regredito. Anche la proteina TIMP2 (Tissue Inhibitor Metalloprotease) è sospettata di avere un effetto positivo che migliora la funzione dell’ippocampo più vecchio, l’ormone ossitocina dovrebbe arrestare i processi di invecchiamento. Entrambi si trovano in maggiore quantità nel sangue giovane.

Ma non sempre c’è un consenso unanime a riguardo. La società di biotecnologia Novartis, per esempio, non ha potuto riprodurre l’effetto positivo di GDF11. Il problema è che la GDF11 risulta essere simile alla proteina detta Miostatina, così i metodi di rilevazione utilizzati dagli scienziati di Harvard non possono distinguerle. La Miostatina inibisce la crescita muscolare e la sua concentrazione nel sangue aumenta con l’età. Infatti, i livelli di GDF11 negli anziani sono aumentati, cosa che Novartis vuole dimostrare con altri reagenti. Il team di ricerca dell’ Harvard University ha risposto che ci potrebbero essere diverse forme di GDF11 e che i test effettuati da Novartis non sarebbero paragonabili a causa di alcune deviazioni.

La ragione dell’effetto ringiovanente della parabiosi potrebbe anche essere il fatto che gli animali connessi condividono organi. Per arrivare al fondo della questione, Irina Conboy sviluppò un dispositivo con cui poteva scambiare il sangue di topi giovani e vecchi. È stato dimostrato che l’effetto inibitorio del „sangue vecchio“ sui topi giovani era significativamente più pronunciato dell’uso del „sangue giovane“ sui vecchi topi. Secondo i ricercatori, il motivo degli effetti positivi riscontrati nei topi vecchi potrebbe essere spiegato anche dal fatto che il „sangue vecchio“ sarebbe stato diluito.

La cura di ringiovanimento costa 8.000 $

Sebbene il meccanismo di azione del sangue dei topi giovani sul tessuto più vecchio non sia ancora chiaro, alcune aziende hanno intrapreso dei propri studi sugli esseri umani. A differenza degli esperimenti sugli animali, però, si evita la parabiosi. Dopo tutto, chi si lascerebbe cucire insieme ad un’altra persona di sua spontanea volontà? Al contrario, i partecipanti alla ricerca ricevono sangue da donatori giovani.

Una di queste aziende è la start-up Ambrosia con sede a Monterey, in California. Per lo studio, il fondatore dell’azienda Jesse Karmazin è attualmente ancora alla ricerca di partecipanti. Il requisito è di avere almeno 35 anni, essere di buona salute e non in stato di gravidanza. Se si hanno poi a disposizione anche gli spiccioli necessari, vale a dire 8.000 dollari, la cura di ringiovanimento non ha più ostacoli: a quel punto si riceve una sola infusione di plasma da un donatore, che ha al massimo 25 anni. Non esiste un gruppo di controllo, nessuno vuole spendere 8.000 $ per un placebo. Al contrario, il sangue dei partecipanti viene esaminato prima e dopo l’infusione con diversi biomarcatori. Il fondatore della società ha dichiarato ad una rivista specializzata che la quota di partecipazione è necessaria a coprire, tra l’altro, i costi per il plasma, l’approvazione del comitato etico e le prove di laboratorio.

Un’altra società è l’Alkahest. La società privata di San Carlos, in California, è stata fondata da Wyss-Coray e nel mese di Settembre in collaborazione con la Stanford University ha lanciato uno studio in doppio cieco randomizzato controllato con placebo. 18 pazienti over 50 affetti da Alzheimer ricevono quattro infusioni da donatori giovani per quattro settimane. L’obiettivo primario è la sicurezza. Inoltre, gli scienziati sono alla ricerca di cambiamenti nel cervello o nel sangue. Lo studio dovrebbe essere completato entro la fine dell’anno.

Anche un ospedale in Corea del Sud ha lanciato uno studio clinico randomizzato placebo-controllato. 64 partecipanti allo studio, di almeno 55 anni, ricevono il sangue fresco del cordone ombelicale, il sangue del cordone ombelicale congelato, il plasma congelato o il placebo. Lo scopo dello studio è quello di esaminare la sicurezza e gli effetti del sangue e del plasma sull’invecchiamento.

Attenzione alle trasfusioni di sangue non necessarie

Attualmente non esistono dati che dimostrino un effetto di ringiovanimento dovuto alle trasfusioni di sangue. Trattamenti per il prolungamento della vita non sono quindi sensati. Inoltre, sebbene siano procedimenti di routine, le trasfusioni di sangue non possono essere prese alla leggera. Oltre alla trasmissione di infezioni, si possono verificare reazioni immunitarie anche con un donatore idoneo, mentre in casi estremi il destinatario può anche subire uno shock anafilattico.

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Copyright dell'immagine: James St. John, flickr / Licenza: CC BY

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