La ricerca sull'invecchiamento ha da tempo documentato come i livelli di proteine e altre macromolecole cambino con l'età, ma un nuovo studio dell'Università Vanderbilt sposta l'attenzione su un aspetto finora trascurato: non è solo questione di cosa contengono le cellule, ma di come organizzano i propri contenuti nello spazio interno. Un gruppo guidato da Kris Burkewitz, docente di biologia cellulare e dello sviluppo, ha identificato un processo attivo attraverso cui le cellule rimodellano il reticolo endoplasmatico durante l'invecchiamento, offrendo una prospettiva inedita sul perché l'età avanzata si accompagni così spesso a patologie croniche come cancro, diabete e malattie neurodegenerative.
Il reticolo endoplasmatico, o ER, costituisce una delle strutture più estese e complesse all'interno delle cellule eucariotiche. Questa rete di membrane interconnesse, organizzata in lamine e tubuli, svolge funzioni essenziali nella sintesi di proteine e lipidi, fungendo al contempo da impalcatura strutturale per l'intera architettura cellulare. Nonostante la sua importanza centrale nel metabolismo cellulare, fino ad oggi gli scienziati disponevano di conoscenze limitate su come la sua organizzazione tridimensionale si modifichi nel corso della vita di un organismo.
La scoperta, pubblicata su Nature Cell Biology nel febbraio 2026, dimostra che le cellule riorganizzano attivamente il reticolo endoplasmatico attraverso un meccanismo chiamato ER-phagy, un processo di autofagia selettiva che degrada specifiche regioni dell'ER. Utilizzando strumenti genetici avanzati e tecniche di microscopia ottica ed elettronica, i ricercatori hanno osservato questi cambiamenti in tempo reale all'interno di Caenorhabditis elegans, un organismo modello trasparente con ciclo vitale breve che permette di seguire le modificazioni cellulari direttamente negli animali vivi durante l'invecchiamento.
I risultati mostrano che con l'età le cellule riducono drasticamente la quantità di ER "rugoso", la forma associata alla produzione proteica, mentre la componente tubolare, collegata principalmente alla sintesi lipidica, diminuisce solo lievemente. Questo schema di rimodellamento corrisponde a caratteristiche ben note dell'invecchiamento: il declino nella capacità di mantenere proteine funzionali e i cambiamenti metabolici che favoriscono l'accumulo di grassi in tessuti dove normalmente non si depositerebbero. Come sottolinea Eric Donahue, primo autore dello studio e dottorando del Medical Scientist Training Program che ha completato la ricerca nel laboratorio di Burkewitz, "non abbiamo semplicemente aggiunto un pezzo al puzzle dell'invecchiamento, abbiamo trovato un'intera sezione che non era mai stata nemmeno toccata".
L'aspetto più significativo della ricerca risiede nella dimostrazione che l'ER-phagy non rappresenta semplicemente un fenomeno passivo di deterioramento cellulare, ma un processo attivo correlato alla durata della vita. Questa connessione suggerisce che il rimodellamento del reticolo endoplasmatico contribuisce direttamente a un invecchiamento più sano, aprendo la possibilità di sviluppare interventi farmacologici mirati. La capacità di identificare l'ER-phagy come bersaglio terapeutico potrebbe rivelarsi particolarmente rilevante per patologie neurodegenerative e disordini metabolici associati all'età.
Burkewitz utilizza un'analogia industriale per illustrare il principio alla base della scoperta: una cellula funziona come una fabbrica che produce molteplici prodotti complessi. Anche disponendo di tutti i macchinari necessari, l'efficienza dipende dalla loro disposizione nello spazio e dalla sequenza operativa. Quando lo spazio è limitato o cambiano le richieste produttive, la fabbrica deve riorganizzare il proprio layout. Se questa organizzazione si deteriora, la produzione diventa inefficiente. Il reticolo endoplasmatico, con la sua estesa rete di membrane, svolge esattamente questa funzione organizzativa cruciale.
Lo studio, frutto di una collaborazione tra diversi laboratori della Vanderbilt University e ricercatori dell'University of Michigan e dell'University of California San Diego, ha ricevuto finanziamenti dal National Institute on Aging, dal National Institute of General Medical Sciences e dalla Glenn Foundation for Medical Research in collaborazione con l'American Federation for Aging Research. Il gruppo di ricerca ha coinvolto i laboratori di Jason MacGurn, Andrew Folkmann, Rafael Arrojo e Drigo e Lauren Jackson, testimoniando l'approccio interdisciplinare necessario per affrontare questioni complesse come l'invecchiamento cellulare.
Il passo successivo della ricerca consisterà nell'esaminare come le diverse configurazioni strutturali del reticolo endoplasmatico influenzino il metabolismo sia a livello cellulare che dell'intero organismo. Poiché l'ER contribuisce a organizzare numerosi altri componenti cellulari, comprendere come il suo rimodellamento influenzi l'intero panorama interno della cellula diventa fondamentale. La tempistica relativamente precoce con cui questi cambiamenti si verificano durante l'invecchiamento rappresenta uno degli aspetti più promettenti: se i ricercatori riusciranno a identificare con precisione cosa innesca queste modificazioni iniziali dell'ER, potrebbe diventare possibile prevenire la cascata di eventi che conduce alle patologie legate all'età.
