invecchiamento

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La progressiva diminuzione delle funzioni vitali

Chiamato anche senescenza, il processo di invecchiamento è normale e necessario al succedersi delle generazioni degli organismi viventi. Le ossidazioni, le mutazioni e l'accorciamento dei cromosomi riducono la capacità riproduttiva delle cellule e danneggiano progressivamente le funzioni dell'organismo nel suo complesso, generando così l'invecchiamento

Il percorso della vita

I ragazzi conoscono le differenze, nell'aspetto e nelle capacità, fra i piccoli e i grandi e tra i grandi distinguono gli adulti, i loro genitori, e i vecchi, i nonni. Sono ansiosi di crescere per essere grandi, ma sanno anche che diventeranno vecchi, e ne hanno paura, perché i vecchi hanno le rughe, i capelli bianchi, non si divertono molto, si stancano presto, si ammalano spesso e prima o poi muoiono.

Alcuni fatti accompagnano il lungo e continuo cammino da bambini a ragazzi, poi ad adulti e infine a vecchi. I bambini corrono e saltano per ore, i genitori giocano con i ragazzi per un'oretta, i nonni ci provano per qualche minuto e poi tornano in poltrona. I bambini imparano in fretta, ma dimenticano altrettanto in fretta, mentre i vecchi imparano con difficoltà, ma ricordano bene quello che hanno imparato da giovani e amano raccontarlo. I bambini si ammalano spesso di influenza e di altre malattie infettive, ma guariscono velocemente, mentre i vecchi soffrono di malattie lunghe, come quelle alle ossa, al cuore, al cervello, da cui non riescono a guarire.

Possiamo concludere che sarebbe bello evitare di diventare vecchi. Non sarebbe meglio restare giovani per cent'anni e poi spegnersi d'improvviso, oppure non morire per nulla?

Meno competizione prolunga la vita

Riguardo all'invecchiamento, ci sono differenze fra l'uomo (e gli animali allevati da lui) e gli altri animali che vivono in condizioni selvatiche. Questi ultimi riescono a sopravvivere nelle condizioni difficili della natura: per riprodursi, per esempio, devono competere e combattere con gli altri giovani della loro specie e affrontare gravidanze difficili. Si riproducono alcune volte, fino a che sono agili e forti, in un'età biologica paragonabile a quella umana tra i 15 e i 25 anni, poi devono cedere alla competizione dei più giovani. Allora smettono di riprodursi e presto diventano incapaci di sopravvivere e muoiono, a un'età corrispondente a 30 anni nell'uomo. Li condannano le leggi stesse dell'evoluzione biologica, secondo cui si riproducono solo coloro che sono più adatti a competere nelle avversità della natura, fatta di predatori, siccità, piogge e gelo.

L'uomo invece da circa 10.000 anni ha sviluppato una serie di conoscenze e da allora è protetto da una casa, dall'agricoltura, dalla medicina e dalla stessa organizzazione sociale. In queste condizioni si riproducono anche i meno adatti, con le loro debolezze fisiche, ma anch'essi contribuiscono alla solidarietà della comunità civile con la loro cultura. Nella specie umana, quindi, la selezione ambientale, che agisce soprattutto nel periodo riproduttivo dell'individuo, è ormai contrastata dall'evoluzione culturale; ma non sono stati eliminati dall'evoluzione gli 'acciacchi' tipici della vecchiaia, come le malattie del cuore, i dolori alle ossa, i denti che cadono, gli occhi che vedono male, perché compaiono nell'età che segue la fine della riproduzione. Abbiamo inventato la cultura, ci piace vivere a lungo, ma dobbiamo sopportare i guai della vecchiaia. Lo stesso discorso vale anche per i cani e i gatti che alleviamo in casa, al caldo, ben nutriti e curati: diventando vecchi, finiscono per soffrire dei nostri stessi mali.

L'invecchiamento biologico delle molecole e delle cellule

Il processo biologico dell'invecchiamento è dovuto ad almeno tre condizioni: le ossidazioni, le mutazioni e l'accorciamento dei telomeri dei cromosomi, ossia la loro parte terminale.

Le reazioni di ossidazione, dovute all'azione dell'ossigeno, sono proprie di ogni forma di vita. Nel corso del metabolismo le molecole alimentari, come zuccheri e grassi, vengono bruciate consumando l'ossigeno respirato, per liberare l'energia che serve al funzionamento delle cellule. In questo processo di ossidazione energetica non tutto l'ossigeno viene consumato; un po' ne avanza nei mitocondri (cellula), che lo utilizzano quando bisogna superare le situazioni di stress e di emergenza. Quell'ossigeno di troppo, pur necessario alla vita, ossida molecole importanti come le proteine e il DNA, danneggiandole continuamente, così come è capace di arrugginire il ferro fino a distruggerlo.

La seconda condizione responsabile dell'invecchiamento è data dalle mutazioni, anch'esse necessarie alla vita. Nel corso dell'evoluzione è necessario che i geni, e quindi il DNA, siano continuamente modificati dalle mutazioni per renderli così più variabili e capaci di adattarsi alle condizioni sempre diverse dell'ambiente. Ma anche questo, che nel suo complesso è un vantaggio per la vita, può avere un effetto negativo sulla singola cellula. Ogni volta che si riproduce una cellula, almeno uno dei suoi geni muta e nuove mutazioni continuano ad accumularsi nel succedersi dei cicli di riproduzione, provocando danni alle funzioni cellulari regolate da quei geni.

L'accorciamento dei cromosomi

I cromosomi sono strutture con la forma di bastoncelli e le loro estremità, da un lato e dall'altro, si chiamano telomeri. Qui comincia il processo di replicazione del DNA ‒ a partire da gruppi ripetuti di tre nucleotidi (triplette nucleotidiche) ‒ all'inizio di ogni ciclo cellulare. Ma proprio il meccanismo di questa replicazione prevede che alcune triplette nucleotidiche siano tagliate via quando il DNA del cromosoma ha terminato di replicarsi. I cromosomi diventerebbero quindi sempre più corti se non ci fosse una proteina enzimatica, chiamata telomerasi, che provvede a ricostruire ogni volta quelle triplette. Col tempo anche la telomerasi si logora, i cromosomi smettono di replicarsi e la cellula di riprodursi.

Questo fattore, insieme alle ossidazioni e alle mutazioni, fa sì che entro un massimo di circa 40 cicli di riproduzione la cellula arresti i cicli cellulari e poco dopo vada incontro a quella che si chiama apoptosi, cioè la morte cellulare programmata. Partendo da una sola cellula iniziale, in 40 cicli di riproduzione l'organismo accumula miliardi di cellule, tutte quelle che servono per crescere fino a diventare adulto, ma a quel punto inizia il processo di invecchiamento. Quindi, non ci può essere vita senza invecchiamento. In alcuni tessuti, come quelli tumorali, la crescita cellulare è continua: i telomeri non si accorciano e non c'è apoptosi; ma proprio la loro invasione negli altri tessuti danneggia l'intero organismo, lo conduce alla morte, e con questa anche i tessuti tumorali cessano di vivere.

Gli effetti dell'invecchiamento

L'ossidazione delle proteine del collagene ‒ che sono la struttura portante delle ossa, delle articolazioni e della pelle ‒ provoca la formazione delle rughe e l'irrigidimento dei movimenti. I vasi sanguigni diventano anch'essi rigidi (arteriosclerosi), si ostruiscono o si rompono, e queste malattie vascolari provocano infarti cardiaci e paralisi (cuore e circolazione del sangue). A loro volta, le mutazioni a carico dei geni che controllano la crescita delle cellule provocano i tumori, con gli effetti descritti sopra; altre mutazioni a carico della struttura degli anticorpi alterano la precisione del sistema immunitario di riconoscimento delle sostanze estranee, per cui gli anticorpi attaccano le proteine stesse dell'organismo, dando luogo a malattie chiamate appunto autoimmuni, come un tipo di diabete.

C'è modo di rimanere il più possibile in gamba anche da anziani? Ci sono tre regole importanti da seguire a questo riguardo. La prima consiste nel cercare le gioie della vita, ma evitando gli eccessi di cibo, di alcol e comunque il fumo. La seconda regola è quella di mantenere agile il corpo, facendo sport, e soprattutto di camminare e nuotare. La terza è di tenere in efficienza il proprio cervello continuando a leggere, studiare e discutere di nuove idee con i giovani. Nella società umana, infatti, i vecchi hanno il ruolo importante di mantenere, organizzare e trasferire le conoscenze, mentre ai giovani è dato il compito di produrne di nuove.