In che modo l'insulina influisce sulla durata della vita?

La questione della longevità, o dell'estensione della durata della vita umana, è difficile da affrontare. Ci sono molti fattori che influenzano l'invecchiamento, attraverso diversi percorsi molecolari e metabolici. Una delle molecole che sicuramente influenza l'invecchiamento è l'insulina e il percorso di segnalazione dell'insulina offre molte informazioni su come il metabolismo sia collegato a una vita più lunga.

In questo articolo esploreremo il ruolo dell'insulina nell'invecchiamento e analizzeremo la ricerca scientifica disponibile. Se sei interessato ad altri percorsi di longevità, leggi i nostri articoli:

• Il Ruolo dell'Autofagia nella Salute e nella Longevità.
• I percorsi AMPK e mTOR sono la chiave molecolare per la longevità?

Cos'è l'insulina?

L'insulina è un ormone prodotto nel pancreas in risposta a un aumento dei livelli di zucchero nel sangue (glucosio). Questo avviene principalmente dopo aver mangiato. L'insulina rilasciata circola nel sangue e si lega alle cellule, segnalando loro di assorbire il glucosio. Una volta che assorbono il glucosio, i livelli di zucchero nel sangue diminuiscono.

L'insulina è probabilmente una delle molecole più conosciute, poiché la sua produzione alterata porta allo sviluppo del diabete di tipo II. Chi non produce insulina soffre di diabete di tipo I. In entrambi i casi, i diabetici devono assumere insulina per segnalare alle cellule di assorbire il glucosio dal sangue, poiché alti livelli di zucchero nel sangue possono essere letali.

Quando l'insulina si lega alle superfici delle cellule, questa reazione è solo un innesco di una serie di eventi biochimici complessi che portano le cellule ad assorbire lo zucchero. Questo processo è chiamato percorso insulina/IGF-1.

Il percorso insulina/IGF-1

Dopo che l'insulina si è legata correttamente ai recettori delle cellule, avvengono una serie di eventi a cascata che includono (1, 2):

• Il legame dell'insulina al suo recettore attiva il recettore stesso.
• Il recettore dell'insulina attivato attiva i substrati del recettore dell'insulina, che a loro volta attivano la proteina fosfoinositide 3-chinasi (PI3K).
• PI3K attiva la produzione di fosfatidilinositolo (3,4,5)-trifosfato (PIP3), che a sua volta attiva la proteina chinasi B (PKB/Akt), che segnala ai trasportatori di glucosio di andare sulla membrana cellulare e assorbire il glucosio.
• L'attivazione di Akt influenza anche molte altre reazioni legate al metabolismo e alla crescita cellulare.

L'altra parte di questo percorso include il fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF-1), un ormone della crescita prodotto dal fegato. L'IGF-1 viaggia nel sangue in modo simile all'insulina e si lega alle cellule, sempre in modo simile all'insulina. Anche i recettori cellulari per l'IGF-1 sono molto simili ai recettori per l'insulina.

Ciò porta a delle conseguenze, come ad esempio quando sia l'insulina che l'IGF-1 attivano il percorso PI3K/Akt. Tuttavia, l'insulina è principalmente coinvolta nella regolazione del metabolismo del glucosio, mentre l'IGF-1 stimola la proliferazione e la differenziazione cellulare, giocando un ruolo cruciale nella crescita e riparazione muscolare.

Il percorso insulina/IGF-1 e la longevità

Il percorso di segnalazione dell'insulina gioca anche un ruolo significativo nella regolazione dell'invecchiamento e della longevità. La ricerca su vari organismi, come mosche, topi e esseri umani, ha dimostrato che una riduzione della segnalazione dell'insulina estende la durata della vita.

Meccanismi che collegano la segnalazione dell'insulina alla longevità

Ci sono diversi modi e meccanismi attraverso i quali insulina e l'IGF-1 influenzano l'invecchiamento e possono essere manipolati per prolungare la durata della vita. Questi includono:

• Riduzione dello stress: Una diminuzione di insulina/IGF-1 porta a una maggiore resistenza allo stress, mediata da proteine chiamate FOXO negli esseri umani.
• Meno insulina porta a a una maggiore riparazione: Se c'è meno insulina/IGF-1, il metabolismo passa dalla produzione di energia e crescita alla manutenzione e riparazione, che include un aumento dell'autofagia. Questo processo è incrementato dal digiuno prolungato.
• Riduzione dell'infiammazione: Quantità inferiori di insulina/IGF-1 sono state associate a meno infiammazione, e sappiamo che un'elevata infiammazione porta a numerosi problemi e a un invecchiamento più rapido. Di contro, una minore infiammazione può anche prevenire lo sviluppo di molte malattie legate all'età.

Ricerca scientifica su insulina e longevità

Esiste una quantità significativa di ricerche che collegano l'insulina/IGF-1 alla longevità. Tuttavia, c'è un certo consenso sul fatto che meno insulina/IGF-1 porta a una vita più lunga. Sfortunatamente, non ci sono molti studi scientifici sugli esseri umani, ma le ricerche iniziali sugli animali confermano ciò che sappiamo.

Alcune delle ricerche più impressionanti su insulina e longevità provengono dai vermi di laboratorio. Quando gli scienziati hanno mutato il percorso dell'insulina e ridotto la sua attività, la durata della vita dei vermi è aumentata significativamente, e i vermi dell'esperimento hanno vissuto il doppio rispetto a quelli "normali" (3). Risultati simili sono stati osservati nei moscerini della frutta e nei topi (4, 5).

Per quanto riguarda gli studi sugli esseri umani, abbiamo alcuni spunti:

• Alcuni studi hanno mostrato che persone di corporatura più piccola in diverse regioni del mondo vivono in media più a lungo. Tuttavia, questo potrebbe non essere dovuto a una diminuzione del tasso metabolico, poiché uno studio cinese ha trovato la correlazione solo per gli uomini, ma non per le donne (6, 7).
• Studi di genotipizzazione, che analizzano i geni, hanno esaminato i profili genetici di molte persone longeve. tali studi hanno scoperto che componenti genetiche del percorso dell'insulina/IGF-1, come la proteina FOXO menzionata in precedenza, sono fattori determinanti e cruciali per la longevità umana. Non solo la FOXO, ma anche altre proteine del percorso di segnalazione dell'insulina/IGF-1, come Akt e PIK3 (8, 9, 10).

Conclusione

In conclusione, il percorso di segnalazione dell'insulina/IGF-1 gioca un ruolo cruciale nella regolazione del metabolismo, della crescita e dell'invecchiamento. Le ricerche ci dicono che una riduzione della segnalazione attraverso questo percorso è associata a una maggiore durata della vita in molti organismi.

Un'attivazione minore di questi percorsi significa meno stress e infiammazione. Possiamo modulare questo percorso a nostro vantaggio per la longevità? Sì, possiamo, riducendo l'assunzione calorica e con il digiuno che induce l'autofagia. Non consumare eccessivamente cibo e bevande caloriche, poiché ciò potrebbe portare a disturbi cardiovascolari e metabolici come diabete e obesità. Tutto dovrebbe essere fatto con moderazione e dopo aver consultato un medico professionista.

Leggi di più su restrizione calorica e autofagia qui:

• I Mimetici della Restrizione Calorica Possono Combattere sia l'Invecchiamento che l'Obesità?
• Il Ruolo dell'Autofagia nella Salute e Longevità.

Fonti Letterarie:

1. De Meyts P. The Insulin Receptor and Its Signal Transduction Network. [Updated 2016 Apr 27]. In: Feingold KR, Anawalt B, Blackman MR, et al., editors. Endotext [Internet]. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK378978/
2. Hakuno F, Takahashi SI. IGF1 receptor signaling pathways. J Mol Endocrinol. 2018 Jul;61(1):T69-T86. doi: 10.1530/JME-17-0311.
3. Li WJ, Wang CW, Tao L, Yan YH, Zhang MJ, Liu ZX, Li YX, Zhao HQ, Li XM, He XD, Xue Y, Dong MQ. Insulin signaling regulates longevity through protein phosphorylation in Caenorhabditis elegans. Nat Commun. 2021 Jul 27;12(1):4568. doi: 10.1038/s41467-021-24816-z.
4. Partridge L, Alic N, Bjedov I, Piper MD. Ageing in Drosophila: the role of the insulin/Igf and TOR signalling network. Exp Gerontol. 2011 May;46(5):376-81. doi: 10.1016/j.exger.2010.09.003.
5. Shimizu T, Baba T, Ogawara M, Shirasawa T. Lifespan and glucose metabolism in insulin receptor mutant mice. J Aging Res. 2011;2011:315640. doi: 10.4061/2011/315640.
6. Han F, Hu F, Wang T, Zhou W, Zhu L, Huang X, Bao H, Cheng X. Association Between Basal Metabolic Rate and All-Cause Mortality in a Prospective Cohort of Southern Chinese Adults. Front Physiol. 2022 Jan 4;12:790347. doi: 10.3389/fphys.2021.790347.
7. Samaras TT. Should we be concerned over increasing body height and weight? Exp Gerontol. 2009 Jan-Feb;44(1-2):83-92. doi: 10.1016/j.exger.2008.02.002.
8. Willcox BJ, Donlon TA, He Q, Chen R, Grove JS, Yano K, Masaki KH, Willcox DC, Rodriguez B, Curb JD. FOXO3A genotype is strongly associated with human longevity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Sep 16;105(37):13987-92. doi: 10.1073/pnas.0801030105.
9. Zhao Y, Liu YS. Longevity Factor FOXO3: A Key Regulator in Aging-Related Vascular Diseases. Front Cardiovasc Med. 2021 Dec 23;8:778674. doi: 10.3389/fcvm.2021.778674.
10. Pawlikowska L, Hu D, Huntsman S, Sung A, Chu C, Chen J, Joyner AH, Schork NJ, Hsueh WC, Reiner AP, Psaty BM, Atzmon G, Barzilai N, Cummings SR, Browner WS, Kwok PY, Ziv E; Study of Osteoporotic Fractures. Association of common genetic variation in the insulin/IGF1 signaling pathway with human longevity. Aging Cell. 2009 Aug;8(4):460-72. doi: 10.1111/j.1474-9726.2009.00493.x.