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Telomeri, telomerasi e longevità
Sebbene esistano circa una decina di cause per l’invecchiamento, “una delle più importanti è l’accorciamento dei telomeri.”
Probabilmente avrete già sentito che le cellule del corpo umano vengono sostituite in media ogni sette anni. In realtà non è proprio così, perché le 30.000 miliardi di cellule del nostro corpo vengono sostituite a ritmi molto diversi. Alcuni neuroni e cellule cardiache durano tutta la vita, le cellule della pelle possono durare poche settimane, mentre le cellule che compongono il rivestimento dello stomaco vengono sostituite nel giro di cinque giorni.
Ma le cellule hanno una sorta di timer incorporato, chiamato Limite di Hayflick, dal nome dello scienziato Leonard Hayflick che nel 1961 scoprì che le cellule umane possono dividersi solo 40-60 volte. A quel punto entrano in una fase di senescenza.
La senescenza è regolata dai telomeri all’estremità di ciascun cromosoma, che si accorciano a ogni divisione fino a quando la cellula non può più dividersi. Tuttavia alcune cellule – come le cellule staminali e le cellule tumorali – dispongono di meccanismi per mantenere intatta la lunghezza dei telomeri e possono pertanto dividersi all’infinito.
Telomeri, telomerasi e longevità
1. Invecchiamento e telomeri:
– L’invecchiamento ha diverse cause, una delle più importanti è l’accorciamento dei telomeri.
2. Sostituzione delle cellule:
– Le cellule del corpo umano si sostituiscono a velocità diverse, non ogni sette anni come a volte si sente dire.
– Alcune cellule, come i neuroni e le cellule cardiache, durano tutta la vita.
– Altre cellule, come quelle della pelle o del rivestimento dello stomaco, vengono sostituite in poche settimane o giorni.
3. Limite di Hayflick:
– Le cellule hanno un limite di quante volte possono dividersi, chiamato Limite di Hayflick.
– Questo limite è di 40-60 divisioni cellulari, dopo di che le cellule entrano in senescenza (una fase in cui non si dividono più).
4. Telomeri:
– I telomeri sono come “tappi” protettivi alle estremità dei cromosomi.
– Ogni volta che una cellula si divide, i telomeri si accorciano.
– Quando i telomeri diventano troppo corti, la cellula non può più dividersi.
5. Eccezioni:
– Alcune cellule, come le cellule staminali e le cellule tumorali, hanno modi per mantenere i loro telomeri lunghi.
– Queste cellule possono dividersi all’infinito.
In sintesi, i telomeri sono importanti per la longevità delle cellule, ma si accorciano ad ogni divisione cellulare, limitando il numero di volte che una cellula può dividersi. Alcune cellule speciali possono evitare questo accorciamento e continuare a dividersi indefinitamente.
Cellule biologicamente immortali nel corpo umano
Le cellule tumorali producono un enzima chiamato telomerasi, che fa crescere continuamente i telomeri. Questo permette al cancro di continuare a dividersi fino a uccidere l’organismo.
“Si tratta di cellule biologicamente immortali,” ha spiegato Cordeiro, aggiungendo che anche le cellule riproduttive – che producono lo sperma negli uomini e gli ovuli nelle donne – sono biologicamente immortali:
“Abbiamo quindi due tipi di cellule: le cellule ‘somatiche’, che costituiscono il 99,9% del corpo, e una piccola, piccolissima parte di cellule cosiddette ‘germinali’. Queste ultime non invecchiano mai, perché fanno come il cancro: producono telomerasi e continuano a dividersi all’infinito.”
In natura la Turritopsis Dohrnii – nota anche come “medusa immortale” – è in grado di tornare alla sua forma di polipo e ricominciare il suo ciclo vitale con nuove cellule:
“Sappiamo quindi che l’immortalità esiste già in natura, e io sono un ingegnere: dobbiamo solo riuscire a replicare ciò che avviene in natura, ma meglio e in tutto il corpo.”
Anche il cofondatore di Ethereum Vitalik Buterin, che ha donato decine di milioni di dollari alla ricerca sulla longevità, ritiene che “l’invecchiamento sia un problema di ingegneria.”
L’osservazione è attendibile con alcune precisazioni.
Cellule biologicamente immortali
1. Cellule tumorali e telomerasi:
– Le cellule tumorali producono l’enzima telomerasi, che previene l’accorciamento dei telomeri durante la divisione cellulare.
– Questo permette alle cellule tumorali di dividersi indefinitamente, contribuendo alla crescita e alla diffusione del cancro.
2. Cellule riproduttive:
– Le cellule riproduttive (germinali), che producono spermatozoi e ovuli, sono anche in grado di mantenere la lunghezza dei telomeri attraverso la telomerasi.
– Questo le rende capaci di dividersi molte volte senza invecchiare come le cellule somatiche (la maggior parte delle altre cellule del corpo).
3. Cellule somatiche vs germinali:
– Le cellule somatiche costituiscono la maggior parte del corpo umano e hanno un limite di divisioni (Limite di Hayflick) a causa dell’accorciamento dei telomeri.
– Le cellule germinali possono dividersi all’infinito grazie alla telomerasi, quindi sono considerate biologicamente immortali.
4. Esempio naturale: Turritopsis Dohrnii:
– La Turritopsis Dohrnii, conosciuta come “medusa immortale”, può tornare alla sua forma giovanile e ricominciare il ciclo vitale, dimostrando un tipo di immortalità biologica.
5. Prospettiva ingegneristica:
– Alcuni ricercatori e sostenitori della longevità, come Vitalik Buterin, considerano l’invecchiamento un problema che potrebbe essere risolto con l’ingegneria, replicando i meccanismi naturali che conferiscono immortalità a certe cellule o organismi.
In conclusione, l’idea che alcune cellule nel corpo umano possano essere considerate biologicamente immortali è supportata scientificamente, specialmente nel caso delle cellule tumorali e delle cellule riproduttive che utilizzano la telomerasi per mantenere la loro capacità di divisione.
Cellule biologicamente immortali nel corpo umano
Le cellule tumorali producono un enzima chiamato telomerasi, che fa crescere continuamente i telomeri. Questo permette al cancro di continuare a dividersi fino a uccidere l’organismo.
“Si tratta di cellule biologicamente immortali,” ha spiegato Cordeiro, aggiungendo che anche le cellule riproduttive – che producono lo sperma negli uomini e gli ovuli nelle donne – sono biologicamente immortali:
“Abbiamo quindi due tipi di cellule: le cellule ‘somatiche’, che costituiscono il 99,9% del corpo, e una piccola, piccolissima parte di cellule cosiddette ‘germinali’. Queste ultime non invecchiano mai, perché fanno come il cancro: producono telomerasi e continuano a dividersi all’infinito.”
In natura la Turritopsis Dohrnii – nota anche come “medusa immortale” – è in grado di tornare alla sua forma di polipo e ricominciare il suo ciclo vitale con nuove cellule:
“Sappiamo quindi che l’immortalità esiste già in natura, e io sono un ingegnere: dobbiamo solo riuscire a replicare ciò che avviene in natura, ma meglio e in tutto il corpo.”
Anche il cofondatore di Ethereum Vitalik Buterin, che ha donato decine di milioni di dollari alla ricerca sulla longevità, ritiene che “l’invecchiamento sia un problema di ingegneria.”
L’osservazione è attendibile con alcune precisazioni.
Cellule biologicamente immortali
1. Cellule tumorali e telomerasi:
– Le cellule tumorali producono l’enzima telomerasi, che previene l’accorciamento dei telomeri durante la divisione cellulare.
– Questo permette alle cellule tumorali di dividersi indefinitamente, contribuendo alla crescita e alla diffusione del cancro.
2. Cellule riproduttive:
– Le cellule riproduttive (germinali), che producono spermatozoi e ovuli, sono anche in grado di mantenere la lunghezza dei telomeri attraverso la telomerasi.
– Questo le rende capaci di dividersi molte volte senza invecchiare come le cellule somatiche (la maggior parte delle altre cellule del corpo).
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Cellule somatiche vs germinali:
– Le cellule somatiche costituiscono la maggior parte del corpo umano e hanno un limite di divisioni (Limite di Hayflick) a causa dell’accorciamento dei telomeri.
– Le cellule germinali possono dividersi all’infinito grazie alla telomerasi, quindi sono considerate biologicamente immortali.
4. Esempio naturale: Turritopsis Dohrnii:
– La Turritopsis Dohrnii, conosciuta come “medusa immortale”, può tornare alla sua forma giovanile e ricominciare il ciclo vitale, dimostrando un tipo di immortalità biologica.
5. Prospettiva ingegneristica:
– Alcuni ricercatori e sostenitori della longevità, come Vitalik Buterin, considerano l’invecchiamento un problema che potrebbe essere risolto con l’ingegneria, replicando i meccanismi naturali che conferiscono immortalità a certe cellule o organismi.
In conclusione, l’idea che alcune cellule nel corpo umano possano essere considerate biologicamente immortali è supportata scientificamente, specialmente nel caso delle cellule tumorali e delle cellule riproduttive che utilizzano la telomerasi per mantenere la loro capacità di divisione.
La credenza che i neuroni non si riproducano è stata ritenuta vera per molto tempo, ma ricerche più recenti hanno cambiato questa visione. Ecco una spiegazione aggiornata:
Neuroni e riproduzione
1. Vecchia credenza:
– Si pensava che i neuroni, le cellule del cervello e del sistema nervoso, fossero incapaci di dividersi e di rigenerarsi dopo la nascita. Questa convinzione si basava sull’idea che, una volta maturi, i neuroni non potessero più entrare nel ciclo di divisione cellulare.
2. Neurogenesi negli adulti:
– Studi recenti hanno dimostrato che la neurogenesi, ovvero la produzione di nuovi neuroni, può avvenire anche negli adulti, sebbene in quantità limitata.
– Questa neurogenesi avviene principalmente in due aree del cervello:
– Ippocampo: un’area importante per l’apprendimento e la memoria.
– Zona subventricolare: vicino ai ventricoli cerebrali.
3. Limitazioni e significato:
– Sebbene la neurogenesi avvenga, non è sufficiente a riparare danni estesi al cervello, come quelli causati da lesioni o malattie neurodegenerative.
– Tuttavia, la scoperta che i nuovi neuroni possono formarsi anche nell’età adulta ha implicazioni importanti per la comprensione del cervello e per potenziali trattamenti di malattie neurologiche.
In sintesi, mentre i neuroni maturi hanno una capacità limitata di dividersi, il cervello adulto può produrre nuovi neuroni in alcune aree specifiche. Questa capacità di neurogenesi è limitata e non compensa completamente i danni o la perdita neuronale, ma rappresenta una scoperta importante nel campo della neuroscienza.
Con l’invecchiamento, il cervello subisce diversi cambiamenti che possono influenzare la memoria e altre funzioni cognitive. Ecco una spiegazione dei principali cambiamenti che avvengono nel cervello degli anziani:
Cambiamenti nel cervello degli anziani
1. Riduzione del volume cerebrale:
– Con l’età, il volume del cervello tende a ridursi, in particolare nelle regioni legate alla memoria e alle funzioni cognitive come l’ippocampo e la corteccia prefrontale.
2. Perdita di neuroni e sinapsi:
– Anche se la perdita di neuroni non è massiccia, può verificarsi una riduzione del numero di sinapsi, le connessioni tra i neuroni, che è cruciale per la comunicazione e l’elaborazione delle informazioni.
3. Riduzione della neurogenesi:
– La capacità del cervello di produrre nuovi neuroni (neurogenesi) nell’ippocampo diminuisce con l’età, influenzando la formazione di nuove memorie.
4. Accumulo di proteine anomale:
– Invecchiando, il cervello può accumulare proteine anomale come la beta-amiloide e la tau, che sono associate a malattie neurodegenerative come l’Alzheimer.
5. Alterazioni dei neurotrasmettitori:
– I livelli di alcuni neurotrasmettitori, come la dopamina, la serotonina e l’acetilcolina, possono diminuire con l’età, influenzando l’umore, la memoria e altre funzioni cognitive.
6. Diminuzione della plasticità sinaptica:
– La plasticità sinaptica, la capacità delle sinapsi di rafforzarsi o indebolirsi in risposta all’attività, tende a diminuire con l’età, rendendo più difficile l’apprendimento e la formazione di nuove memorie.
7. Flusso sanguigno cerebrale:
– Il flusso sanguigno al cervello può diminuire con l’età, riducendo l’apporto di ossigeno e nutrienti essenziali per il funzionamento ottimale delle cellule cerebrali.
Implicazioni per la memoria a breve termine
– Memoria a breve termine: La memoria a breve termine, o memoria di lavoro, può essere particolarmente colpita dall’invecchiamento. Questo tipo di memoria è cruciale per mantenere e manipolare temporaneamente le informazioni, come ricordare un numero di telefono appena sentito.
– Strategie compensative: Gli anziani possono utilizzare strategie compensative, come prendere appunti o utilizzare dispositivi di memoria elettronici, per aiutare a mantenere la memoria a breve termine.
Mantenimento della salute cerebrale
– Esercizio fisico: L’attività fisica regolare può migliorare il flusso sanguigno al cervello e promuovere la salute neuronale.
– Alimentazione sana: Una dieta equilibrata, ricca di antiossidanti, grassi sani e nutrienti essenziali, può supportare la funzione cerebrale.
– Stimolazione cognitiva: Mantenere il cervello attivo attraverso attività mentali, come leggere, fare puzzle e imparare cose nuove, può aiutare a preservare le funzioni cognitive.
– Socializzazione: Interazioni sociali regolari possono contribuire a mantenere il cervello attivo e sano.
In sintesi, mentre è normale che il cervello subisca cambiamenti con l’età, ci sono molte strategie che possono aiutare a mantenere la memoria e altre funzioni cognitive in buona salute.
Benefici delle attività intellettuali
1. Stimolazione cognitiva:
– Scrivere e creare contenuti su argomenti complessi come la filosofia e la teologia richiede un uso intenso del cervello, che aiuta a mantenere la mente attiva e a rafforzare le connessioni neuronali.
2. Apprendimento continuo:
– Ricercare e approfondire nuovi concetti e idee stimola l’apprendimento continuo, che è essenziale per la plasticità cerebrale e per mantenere la memoria e altre funzioni cognitive in buona salute.
3. Creatività:
– La scrittura creativa e la produzione di video richiedono un pensiero innovativo e la capacità di esprimere idee in modi unici, che possono migliorare la capacità di problem-solving e la flessibilità mentale.
4. Interazione con l’IA:
– Porre domande all’intelligenza artificiale ti permette di esplorare nuove prospettive e di ricevere risposte che possono stimolare ulteriori riflessioni e discussioni, mantenendo il cervello attivo e impegnato.
5. Engagement personale:
– Essere personalmente coinvolto in questioni che ti appassionano, come i problemi metafisici, ti mantiene motivato e impegnato, due fattori cruciali per la salute mentale e il benessere cognitivo.