La caffeina è una possibile alleata contro l’invecchiamento cellulare

Il caffè è soprattutto conosciuto per il suo effetto stimolante sul sistema nervoso. La caffeina, infatti, è il composto psicoattivo più utilizzato al mondo. Negli ultimi anni, però, l'interesse della ricerca si è spostato anche sui possibili effetti di questa sostanza sui processi biologici legati all'invecchiamento.

Un nuovo studio condotto dai ricercatori del Cellular Ageing and Senescence Laboratory del Centre for Molecular Cell Biology della Queen Mary University of London, pubblicato su Microbial Cell, aggiunge un tassello a questa ricerca.

Gli scienziati hanno osservato che la caffeina è in grado di attivare AMPK, una proteina che funziona come un vero e proprio sensore dello stato energetico della cellula. Quando l'energia disponibile diminuisce, AMPK contribuisce a modificare il metabolismo cellulare per consentire alla cellula di adattarsi alla situazione di stress.

Il risultato è interessante perché AMPK è presente, con caratteristiche conservate dall'evoluzione, anche nelle cellule umane.

Il “mini-uomo” usato in laboratorio

Per studiare il meccanismo, i ricercatori hanno utilizzato Schizosaccharomyces pombe, il cosiddetto lievito della fissione. Si tratta di un organismo unicellulare molto utilizzato nella ricerca biologica perché alcuni dei suoi meccanismi fondamentali sono condivisi con organismi più complessi.

Il lievito permette quindi di studiare processi cellulari fondamentali in condizioni sperimentali relativamente semplici. Non significa, tuttavia, che un risultato osservato nel lievito possa essere automaticamente trasferito all'uomo.

Lo studio precedente dello stesso gruppo di ricerca aveva già mostrato che la caffeina poteva influenzare la durata della vita cellulare attraverso TOR, un regolatore fondamentale della crescita e del metabolismo. TOR, acronimo di Target of Rapamycin, integra informazioni sulla disponibilità di nutrienti ed energia e stabilisce se la cellula debba privilegiare crescita e proliferazione oppure adattamento e conservazione delle risorse.

La sorpresa: entra in gioco AMPK

La nuova ricerca suggerisce che il rapporto tra caffeina e TOR potrebbe essere più indiretto di quanto ipotizzato.

Il composto sembra infatti agire attraverso AMPK, un altro grande regolatore del metabolismo cellulare. In condizioni di ridotta disponibilità energetica, l'attivazione di AMPK spinge la cellula verso una maggiore efficienza nell'utilizzo delle risorse e favorisce meccanismi di adattamento allo stress.

È proprio questa funzione a rendere la proteina particolarmente interessante nel campo della ricerca sull'invecchiamento. Una migliore capacità di rispondere allo stress e di mantenere l'equilibrio energetico potrebbe contribuire a preservare nel tempo la funzionalità cellulare.

Cosa c'entrano metformina e rapamicina

AMPK è già al centro di numerose ricerche sul metabolismo e sull'invecchiamento. La proteina viene infatti influenzata anche dalla metformina, uno dei farmaci più utilizzati nel trattamento del diabete di tipo 2 e da tempo studiata per i suoi possibili effetti sui processi biologici associati all'invecchiamento.

Un'altra molecola molto studiata in questo ambito è la rapamicina, che agisce invece principalmente sulla via di segnalazione di TOR.

Caffeina, metformina e rapamicina non sono quindi sostanze equivalenti né possono essere considerate intercambiabili. Il loro interesse comune deriva dal fatto che interferiscono, attraverso meccanismi differenti, con circuiti cellulari coinvolti nella regolazione dell'energia, della crescita e dello stress.

Energia, stress e riparazione del Dna

L'attivazione di AMPK osservata nello studio è associata a diversi processi cellulari rilevanti per l'invecchiamento. Tra questi rientrano la regolazione della crescita, la risposta agli stress e i meccanismi di riparazione del Dna.

Quest'ultimo aspetto è particolarmente importante. Il materiale genetico subisce continuamente danni provocati da processi metabolici e da fattori ambientali. Le cellule dispongono di sistemi di riparazione che intervengono per correggere queste alterazioni. Con l'avanzare dell'età, però, l'accumulo del danno cellulare e la progressiva riduzione dell'efficienza di alcuni sistemi di mantenimento possono contribuire al declino della funzione cellulare.

Il fatto che la caffeina possa influenzare un circuito collegato anche a questi processi offre quindi un possibile meccanismo biologico per spiegare almeno parte delle associazioni osservate in precedenti studi epidemiologici tra consumo di caffè e alcuni esiti favorevoli per la salute.

Non significa che il caffè allunghi la vita

È però fondamentale non fare un salto logico dai risultati di laboratorio a una conclusione sulla longevità umana.

Lo studio è stato condotto sul lievito e dimostra un meccanismo cellulare, non che bere caffè aumenti la durata della vita nell'uomo. Il fatto che AMPK sia una via evolutivamente conservata rende il risultato interessante, ma non è sufficiente a dimostrare che la stessa risposta, con la stessa intensità e le stesse conseguenze, si verifichi nei tessuti umani.

Sono quindi necessari ulteriori studi per stabilire se l'attivazione di AMPK da parte della caffeina abbia effettivamente un ruolo negli effetti fisiologici osservati nell'uomo e, soprattutto, se possa tradursi in un vantaggio concreto sul processo di invecchiamento.

Una nuova chiave per studiare la longevità

Il valore principale della ricerca non sta dunque nell'idea che “il caffè faccia vivere più a lungo”, ma nell'aver individuato un possibile collegamento molecolare tra caffeina e uno dei sistemi cellulari fondamentali per la gestione dell'energia.

La caffeina potrebbe quindi essere più di uno stimolante del sistema nervoso: potrebbe interagire con una rete biologica molto antica che aiuta le cellule a decidere come utilizzare l'energia, come rispondere allo stress e come mantenere la propria integrità.

Per ora è una pista di ricerca, non una terapia anti-invecchiamento. Ma proprio la conservazione di AMPK tra organismi molto diversi apre la strada a nuovi studi per capire se alcuni effetti osservati nelle cellule possano, in futuro, essere sfruttati attraverso alimentazione, stile di vita o interventi farmacologici.