I telomeri stanno ripetendo sequenze di DNA trovate alle estremità dei cromosomi che proteggono i filamenti di DNA sui cromosomi, riducendo così le possibilità di mutazioni dannose. Uno dei modi più frequenti per ottenere una mutazione dannosa è la perdita di informazioni da ciascuna estremità della sezione cromosomica. Ogni volta che il DNA crea una copia di se stesso, i suoi telomeri si accorciano, aumentando così la possibilità che le informazioni vengano perse attraverso le estremità del filo. I cappucci telomerici alle estremità dei trefoli prevengono questa perdita di informazioni e quindi prevengono l'accumulo di mutazioni nel tempo. Più lungo è il limite telomerico, più a lungo l'individuo sarà protetto dall'accumulazione mutazionale e quindi, teoricamente, più a lungo vivrà. In breve, i teleomeri brevi aumentano le probabilità di accumulo di mutazioni nel tempo, perché alla fine si logorano nel nulla mentre i telomeri più lunghi proteggono da questo effetto. (Aviv e Susser, 2013).
Ma c'è una grande eccezione a questo effetto di accorciamento dei telomeri: lo sperma. In effetti, i telomeri delle cellule staminali produttrici di spermatozoi non solo resistono al logorio, ma in realtà crescono. Questa crescita può essere dovuta al fatto che gli spermatozoi sono immersi nella telomerasi dell'enzima per la riparazione dei telomeri. Quindi, più vecchio è l'uomo, più lunghi saranno i telomeri nel suo sperma.
Ma non è tutto: una scoperta davvero sorprendente negli ultimi anni ha dimostrato che questo effetto di allungamento dei telomeri nello sperma degli uomini più anziani può essere trasmesso lungo la linea paterna da padre in figlio e nipote (Eisenberg et al., 2012). Pertanto, l'età in cui un uomo concepisce la sua prole potrebbe teoricamente aumentare le probabilità della prole di vivere una lunga vita e aumentare la sua idoneità riproduttiva (e dell'intero lignaggio).
Ma aspetta un attimo! Forse ti starai chiedendo "Che dire di tutti quegli studi che mostrano effetti deleteri dell'età paterna più avanzata sulla prole?" I papà anziani tendono ad avere bambini con maggiori rischi per la salute di tutti i tipi, giusto?
Sì e No. Alcuni studi mostrano effetti negativi dell'età paterna sulla prole mentre altri studi mostrano effetti positivi (Janecka et al., 2017). L'età avanzata della madre è certamente associata ad effetti negativi sulla prole ma meno per il papà, sebbene non vi siano dubbi sul fatto che alcuni effetti negativi siano presenti e ben documentati. L'invecchiamento è associato a mutazioni de novo e quindi si ottiene l'associazione tra età dei genitori e difetti della prole. Tuttavia, questo effetto negativo dei genitori anziani sulla prole è attenuato o attenuato per i papà più anziani con lunghezze di telomeri più lunghe e prevedo che gli effetti deleteri saranno particolarmente attenuati per i maschi e le femmine. La questione è estremamente complessa in quanto gli effetti dell'età paterna sulla prole sono probabilmente mediati da molti fattori dall'età della madre, dagli effetti dell'ordine di nascita nella famiglia e dallo stato economico del padre. Soprattutto, tuttavia, gli effetti dell'età paterna sulla prole dovrebbero differire in funzione del genere della prole. Gli effetti (sia negativi che positivi) dell'età paterna sulla prole sono probabilmente specifici di genere semplicemente perché (come notato sopra) la lunghezza dei telomeri è ereditata lungo la linea paterna.
Ma cosa c'entra tutto questo con il sonno? Innanzitutto è stato dimostrato che sia il sonno sia il troppo poco sonno sono associati alla lunghezza dei telomeri corti (Jackowska et al (2012) .Per ottenere una lunghezza telomerica più lunga occorrono quantità di sonno ottimali. È interessante notare che lo stesso vale per la qualità dello sperma : hai bisogno di quantità di sonno ottimali per una qualità ottimale dello sperma (Chen et al., 2016). Un sonno eccessivo o insufficiente si tradurrà in una riduzione del numero e della qualità dello sperma in un modo dose-risposta. la qualità dello sperma è correlata agli effetti del sonno sulla lunghezza dei telomeri.In ogni caso, la durata del sonno non ottimale comporta un costo di fitness maggiore per i maschi rispetto alle femmine, dato che la qualità dello sperma e la lunghezza dei telomeri diminuiscono dopo un sonno non ottimale.
Quindi, sappiamo quanto segue: 1) la lunghezza dei telomeri può aumentare la longevità e l'idoneità attraverso la protezione dalle mutazioni dannose; 2) lo sperma è protetto contro i telomeri corti ed è associato alla crescita delle lunghezze dei telomeri; 3) La lunghezza dei telomeri può essere ereditata lungo la linea paterna da un papà più anziano, 4) è necessario un sonno ottimale per avere lunghezze dei telomeri più lunghe e una migliore qualità dello sperma.
Ora avverto il lettore che tutte e 4 queste affermazioni sono contestate nella letteratura scientifica. Non sono fatti ancora stabiliti. La mia opinione personale è che presto verranno stabiliti i fatti. Quindi, abbiamo bisogno di una spiegazione su come questi 4 fatti sono uniti e cosa significa tutto per una teoria della funzione del sonno.
Qui è dove Eisenberg e Kuzawa (2011; 2013) lavorano sulla teoria evolutiva degli effetti dell'età del paterno è così utile. Al fine di ottimizzare la forma riproduttiva, i genitori hanno bisogno che i loro figli siano preparati per qualunque ambiente si trovino. Se è un ambiente caotico, la migliore strategia per genitori e figli è che i bambini crescano velocemente e si riproducano velocemente. Il programma rapido si traduce in una minore durata della vita. Vivi veloce e muori giovane. Se, d'altra parte, l'ambiente è più stabile, allora la strategia riproduttiva ottimale deve crescere più lentamente e riprodursi più tardi nella vita. In questo scenario, la prole tenderà a vivere più a lungo. Ma per questa strategia di lavoro più lenta i genitori devono conoscere gli ambienti in futuro, quando i loro figli nasceranno e cresceranno nella loro maturità. I genitori (e i bambini) devono utilizzare le informazioni attualmente disponibili per fare scommesse su come si evolverà il futuro. Ma come possono i potenziali genitori (o bambini in crescita) sbirciare nel futuro? Quali informazioni possono ora utilizzare genitori e figli per pianificare il futuro?
Ora, ciò che Eisenberg e altri hanno suggerito è che l'età paterna alla riproduzione è un segnale molto affidabile di stabilità ambientale. Se si hanno uomini che vivono in coppie anziane e si riproducono a quei tempi, allora è un'ottima prova che le cose siano abbastanza stabili da supportare una crescita più lenta e programmi riproduttivi. Ora notiamo il punto cruciale in tutto questo teorizzare: solo alcuni bambini saranno in grado di usare le informazioni sui papà più anziani. Solo i ragazzi (e in una certa misura le ragazze) nati da papà più anziani hanno le informazioni nel loro genoma (nella forma di lunghi telomeri) che dicono loro come sarà l'ambiente quando i loro bambini nasceranno. Hanno quindi informazioni preziose relative al fitness che nessun altro nel gruppo avrà. Come affermano Eisenberg e Kuzawa (2013) ("2):" I lignaggi degli uomini con la capacità di estendere le lunghezze dei telomeri spermatici con l'età e di trasmettere questi telomeri modificati alla prole potrebbero aver aumentato l'idoneità darwiniana perché la loro progenie era migliore in grado di calibrare le loro spese di riproduzione e di mantenimento attraverso la probabile durata della loro vita all'interno degli ambienti variabili che le popolazioni umane hanno affrontato ".
La progenie dei padri più anziani avrà nel proprio genoma le informazioni relative alla stabilità a lungo termine degli ambienti che consentirà a quei bambini di pianificare in modo ottimale per il futuro, aumentando così la loro forma fisica. Mentre riceviamo la "lunga eredità telomerica" segnali ottimismo per questi bambini, abbiamo visto sopra che quantità di sonno limitate annulleranno parzialmente questi effetti benefici, specialmente per i maschi. Come accennato in precedenza, la durata del sonno non ottimale comporta un costo di fitness più elevato per i maschi rispetto alle femmine, dato che la qualità dello sperma e la lunghezza dei telomeri diminuiscono dopo un sonno non ottimale. Perché l'effetto differenziale sui maschi?
Veniamo ora all'ultima fase della mia discussione sul sonno e la longevità. Nessuno conosce la risposta a questa domanda. Pertanto, mi sento libero di suggerire una possibilità. Nel mio libro del 2004 sul sonno REM ho sostenuto che le quantità di sonno erano soggette all'influenza del conflitto genetico mediato da geni impressi con loci improntati alla linea materna che favorivano lunghe durate del sonno e geni della linea paterna che favorivano una durata del sonno più breve. All'interno di questo quadro teorico è nell'interesse dei geni della linea materna promuovere periodi di sonno non ottimali e particolarmente lunghi. Abbiamo visto che la durata del sonno non ottimale esige un costo differenziale sulla funzione telomerica della linea paterna. Vi è una crescente evidenza che la lunghezza del teleomero è associata a livelli di metilazione del DNA arricchiti all'interno di loci impresso (Buxton et al., 2014). All'interno di questa cornice teorica, quindi, sia la durata del sonno che la longevità umana stessa sono un po 'un campo di battaglia nella guerra eterna combattuta tra i sessi.
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