I pazienti con SLA non invecchiano biologicamente più velocemente — ad eccezione di quelli con la mutazione C9orf72

La SLA è una malattia neurodegenerativa rapidamente fatale e l'invecchiamento rappresenta il suo singolo fattore di rischio ambientale più rilevante. Un'ipotesi di primo piano sostiene che i pazienti con SLA vadano incontro a un invecchiamento biologico accelerato, misurabile attraverso «orologi epigenetici» basati sulla metilazione del DNA. Studi precedenti hanno supportato questa tesi, riportando punteggi elevati di ritmo di invecchiamento nel sangue di pazienti con SLA. Questo studio si è proposto di testare rigorosamente tale ipotesi utilizzando il più ampio dataset di metilazione nella SLA mai assemblato, analizzando con cura i potenziali fattori di confondimento — in particolare, le ben documentate variazioni nella composizione dei globuli bianchi (WBC) che si verificano nella SLA.

Il gruppo di ricerca ha analizzato i profili del metiloma del sangue intero di 7.302 individui — 5.146 pazienti con SLA e 2.156 controlli sani — genotipizzati sugli array Illumina HumanMethylation450k (N=4.425) o HumanMethylationEPIC (N=2.877) nell'ambito del progetto Project MinE. L'età biologica è stata stimata utilizzando cinque orologi epigenetici consolidati appartenenti a tre generazioni: il Horvath clock di prima generazione, il PCGrimAge di seconda generazione predittivo della mortalità, e l'orologio pan-mammifero di terza generazione. Il ritmo di invecchiamento è stato misurato con DunedinPACE e la lunghezza dei telomeri dei leucociti con DNAmTL. L'accelerazione dell'età epigenetica (EAA) per ciascun individuo è stata calcolata come residuo di una regressione Loess dell'età di metilazione del DNA sull'età cronologica, ancorata ai controlli come baseline di riferimento. I modelli di regressione logistica sono stati confrontati con e senza le proporzioni dei WBC come covariate, tramite selezione del modello AIC e test di Wilcoxon con ranghi con segno.

Il risultato centrale è di natura metodologica, con importanti implicazioni biologiche: quando le proporzioni dei tipi di cellule dei globuli bianchi sono state incluse come covariate, l'apparente aumento del ritmo di invecchiamento nei pazienti con SLA rispetto ai controlli è stato eliminato per tutti gli orologi epigenetici testati. L'adattamento del modello è migliorato significativamente con l'aggiunta dei dati WBC (AIC più basso, p<0,05 al test di Wilcoxon con ranghi con segno), confermando che le variazioni nella composizione delle cellule immunitarie — e non l'invecchiamento biologico in sé — erano alla base dell'apparente segnale di EAA. Questo risultato è rilevante perché è noto che la SLA comporta neutrofilia e linfopenia, le quali alterano indipendentemente i pattern di metilazione in modi che negli algoritmi degli orologi epigenetici mimano segnali di invecchiamento.

L'unica eccezione robusta è emersa nell'analisi del sottogruppo C9orf72. Tra i soli pazienti con SLA, quelli portatori dell'espansione della ripetizione esanucleotidica di C9orf72 mostravano un'EAA significativamente elevata rispetto ai pazienti SLA negativi per C9orf72, anche dopo aggiustamento per proporzioni di WBC, sesso, abitudine al fumo, batch e sede di esordio. Ciò suggerisce che la mutazione C9orf72 conferisce un distinto carico di invecchiamento epigenetico al di là della disregolazione immunitaria, possibilmente attraverso i suoi noti effetti sul trasporto nucleocitoplasmatico, sull'autofagia e sulla traduzione non-ATG associata alle ripetizioni. La direzione e l'entità di questo effetto erano consistenti tra i diversi tipi di orologio.

Nonostante queste differenze caso-controllo nel gruppo C9orf72, l'analisi di sopravvivenza condotta su 5.022 pazienti con SLA con stato di sopravvivenza noto ha rilevato che nessuno dei punteggi di EAA — di alcun orologio — prediceva la sopravvivenza. Questo risultato nullo è degno di nota e suggerisce che qualunque segnale di invecchiamento biologico sia presente nella SLA non si traduca in una diversa progressione della malattia all'interno della popolazione di pazienti. Le analisi di sensibilità con esclusione degli individui con età cronologica imputata (N=6.048) e con sostituzione delle covariate del tipo cellulare hanno prodotto risultati coerenti, rafforzando la fiducia nelle conclusioni principali. Lo studio ricontestualizza l'epigenomica della SLA: la disregolazione delle cellule immunitarie è il segnale di metilazione dominante e su cui è possibile agire nel sangue, mentre la vera accelerazione dell'età epigenetica è specifica del sottotipo genetico C9orf72.