I laboratori sotterranei potrebbero rivelare come le radiazioni cosmiche accelerano l'invecchiamento biologico

Ogni cellula vivente sulla Terra è costantemente bombardata dai muoni — particelle subatomiche generate quando i raggi cosmici collidono con l'atmosfera. Queste particelle attraversano quasi tutto, inclusi i nostri corpi, e i ricercatori hanno a lungo sospettato che possano contribuire alla componente casuale e stocastica dell'invecchiamento epigenetico. Un nuovo articolo prospettico pubblicato su Aging and Disease propone un esperimento controllato per testare finalmente questa ipotesi in modo diretto.

La proposta si concentra sull'utilizzo del Laboratorio Subterráneo de Canfranc in Spagna, uno dei soli 14 laboratori sotterranei profondi esistenti al mondo. Lo spessore della roccia sovrastante riduce drasticamente il flusso di muoni a queste profondità. Il piano prevede di far crescere colture cellulari identiche contemporaneamente in ambiente sotterraneo e in superficie, per poi confrontare tra i due gruppi i marcatori dell'invecchiamento epigenetico, i segnali di danno al DNA, l'infiammazione, i marcatori di senescenza e l'attività delle vie di riparazione.

Ciò che rende questo studio scientificamente interessante è che gli orologi epigenetici suggeriscono che tra i due terzi e i nove decimi del danno epigenomico sia di origine stocastica — ovvero casuale, piuttosto che guidato da programmi biologici prevedibili. Determinare quanta parte di questa casualità sia attribuibile alle radiazioni muoniche ambientali potrebbe ridefinire la nostra comprensione di perché l'invecchiamento sia in parte inevitabile e in parte variabile tra gli individui.

Esperimenti precedenti condotti con mosche della frutta allevate in laboratori sotterranei hanno prodotto un risultato controintuitivo: in assenza di una regolare esposizione ai muoni, i meccanismi naturali di riparazione del DNA sembravano indebolirsi. Questo solleva una seconda ipotesi — che le radiazioni di fondo possano in realtà svolgere una funzione ormetica o di mantenimento, e che rimuoverle potrebbe permettere a linee cellulari anomale, potenzialmente pre-cancerose, di proliferare in modo incontrollato.

Gli autori tengono a precisare che l'esperimento non può eliminare tutte le fonti di danno biologico casuale. Lo stress ossidativo interno, gli errori enzimatici e le radiazioni provenienti dagli isotopi naturalmente instabili di carbonio e potassio presenti nelle cellule stesse persisterebbero comunque. Tuttavia, isolare la variabile muonica rappresenta un passo significativo verso la comprensione della fisica dell'invecchiamento. I risultati rimangono speculativi fino a quando l'esperimento non verrà condotto.