L’invecchiamento riproduttivo femminile e maschile e i telomeri

L’efficienza riproduttiva della specie umana è in assoluto la più bassa tra tutte le specie animali e secondo la filosofia evoluzionistica questo è il motivo per cui si è evoluta maggiormente rispetto alle altre specie: tutto quello che non è assolutamente perfetto (derivante dall’unione del gamete maschile con quello femminile), o non è in grado di attecchire, o se si impianta non è in grado di dar luogo ad una gravidanza evolutiva.

Tra i fattori determinanti vi è l’efficienza riproduttiva della donna perché risente dell’invecchiamento. Una donna, al massimo della sua efficienza riproduttiva (20-25 anni di età) e con un setting ideale, ha tra il 15-20% di possibilità di avere una gravidanza. Dai 25 ai 35 anni di età si assiste ad un calo dell’efficacia riproduttiva femminile, calo che diventa decisamente più rapido e marcato dai 36-37 anni di età.

Forte correlazione tra invecchiamento e infertilità

Alla base vi è un ovocita invecchiato che può presentare alterazioni di struttura cellulare che non consentono un corretto appaiamento dei cromosomi per il gamete maschile e quello femminile al momento della fecondazione.

Pertanto vi è una forte correlazione tra l’invecchiamento e l’aumento dell’infertilità [Maurine F.H. Tsakok, 1996]. Da un punto di vista prettamente biologico, alla base del processo di invecchiamento vi è il raccorciamento delle catene di DNA. Si verifica in seguito all’accorciamento delle estremità distali dello stesso.

Le strutture maggiormente coinvolte in tale processo sono i telomeri. I telomeri sono piccole porzioni di DNA che rivestono e proteggono le estremità del cromosoma. Sono una sequenza di basi ripetute ricche di guanina situate alla fine dei cromosomi e si ritiene che questa sequenza abbia vari ruoli tra cui la protezione dei cromosomi contro la degenerazione, la ricostruzione, la fusione e la perdita [Harley CB, 1990].

Cosa sono i Telomeri

I telomeri sarebbero orologi biologici: in seguito alla riproduzione cellulare la loro lunghezza si riduce progressivamente fino a quando non riescono più a esplicare la loro funzione protettiva nei confronti dei cromosomi. Le cellule quindi non riescono più a riprodursi correttamente, invecchiano e muoiono.

A regolare il processo c’è un enzima ribonucleotidico capace di estendere i telomeri in alcune popolazioni cellulari, la telomerasi. Ogni volta che una cellula si duplica perde una sequenza di telomeri. Quando ha dato fondo alle sue sequenze muore.

La Telomerasi: relazione tra telomeri ed infertilità maschile

La telomerasi può scongiurare questo destino sintetizzando (duplicando) sempre nuove sequenze telomeriche. Purtroppo nelle cellule somatiche l’attività della telomerasi tende a scomparire e questo sembra provocare il fenomeno dell’accorciamento delle estremità dei cromosomi che si correla all’invecchiamento [Akiyama BM, 2015].

Diversi studi sono stati condotti anche riguardo le relazione tra telomeri ed infertilità maschile. I pazienti infertili hanno spermatozoi caratterizzati da telomeri più corti rispetto a quelli di pazienti fertili. Questo non correla con la concentrazione spermatica, la mobilità o la morfologia degli spermatozoi. Alla base di questo raccorciamento vi è l’RNA che costituisce i telomeri e i livelli di telomerasi

Telomeri ed infertilità femminile

Anche il versante femminile è stato a lungo studiato. Durante la vita riproduttiva dei mammiferi, i follicoli crescono da follicoli primordiali circondati da un piccolo numero di cellule della granulosa a follicoli antrali grandi contenenti una maggiore quantità di cellule della granulosa.

Durante ogni ciclo cellulare, la replicazione del DNA determina un accorciamento dei telomeri. Quando la catena raggiunge una lunghezza critica esce dal ciclo cellulare a va incontro all’invecchiamento.

Nonostante ciò, le cellula della granulosa mantengono le loro telomerasi attive durante lo sviluppo dei follicoli, rendendo cosi possibili le loro numerose replicazioni.  L’attività della telomerasi varia però in base alla dimensione dei follicoli e alla loro localizzazione.

Alla luce del concetto ormai noto della diminuzione della fertilità in funzione dell’invecchiamento, sono stati eseguiti studi sulle cellula della granulosa nei bovini femmina. Le cellula della granulosa influenzano la crescita e l’acquisizione della capacità di sviluppo degli ovociti.

Telomeri danneggiati: ruolo decisivo nello sviluppo dell’invecchiamento cellulare

La compromissione del mantenimento della telomerasi nelle cellule della granulosa potrebbe essere alla base della sterilità a causa di un’insufficienza ovarica occulta.

È stato ipotizzato che il deterioramento dei telomeri abbia un ruolo nello sviluppo delle malattie legate all’età mediando l’insorgenza dell’invecchiamento cellulare e imponendo un limite alla durata della proliferazione di alcuni tipi di cellule.

Fattori ambientali, dieta e stile di vita insieme all’ereditarietà di geni mutati contribuiscono al tasso individuale di invecchiamento. I livelli di stress ossidativo, l’infiammazione, la disfunzione mitocondriale, il raccorciamento dei telomeri e le mutazione genetiche giocano un ruolo determinante nella velocità di invecchiamento cellulare.