La radiazione ultravioletta (UV) è il fattore esterno piĂą dannoso che induce fotodanneggiamento acuto, fotoinvecchiamento e tumori della pelle, con complessi meccanismi molecolari avviati da un aumento del danno al DNA e dalla generazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS).
I mitocondri, centrale elettrica della cellula, sono responsabili della produzione di energia e costituiscono la principale fonte di radicali liberi (ROS). In condizioni normali, mantengono un delicato bilanciamento tra produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e meccanismi di difesa antiossidanti per regolare processi fisiologici e patologici nelle cellule cutanee, come la guarigione delle ferite. L’esposizione continua ai raggi UV può, tuttavia, interferire con questa situazione di equitĂ , con mutazioni del DNA mitocondriale (mtDNA) e un’eccessiva formazione di radicali liberi mitocondriali (mtROS). Il tutto crea un circolo vizioso che si traduce in una disfunzione mitocondriale, che si manifesta come diminuzione del potenziale di membrana mitocondriale (MMP) e capacitĂ respiratoria compromessa.
Le carenze nella funzione mitocondriale contribuiscono ad apoptosi delle cellule della pelle, mitofagia, senescenza e diminuzione del metabolismo energetico attraverso varie proteine ​​pro-apoptotiche, citochine infiammatorie e cambiamenti metabolici nella catena di trasporto degli elettroni mitocondriali (ETC), centrali nel fotodanneggiamento e nel fotoinvecchiamento cutaneo. La biogenesi mitocondriale e le vie metaboliche svolgono un ruolo cruciale anche nella progressione dei tumori della pelle, in particolare del melanoma.
Funzione mitocondriale e danni cutanei: la review
Il presente lavoro, pubblicato su Experimental Dermatology, offre una panoramica sui recenti progressi nella determinazione della relazione intima tra funzione mitocondriale e danni cutanei indotti dai raggi UV, suggerendo potenziali candidati molecolari e nuovi componenti sintetici/naturali per proteggere la pelle da fotoinvecchiamento e tumori attraverso meccanismi di targeting mitocondriale. Nello specifico, la revisione si apre con una panoramica su mitocondri e microambiente cutaneo. Procede dunque con un focus sulla disfunzione mitocondriale nei disturbi della pelle indotti dalle radiazioni UV (UVA e UVB). Esplora il ruolo di questi organelli nel fotodanno cutaneo, nel fotoinvecchiamento correlato ai raggi UV (sviscerando apoptosi, mitofagia, senescenza e metabolismo energetico delle cellule cutanee) e nello sviluppo dei tumori della pelle.
Da ultimo, esamina le potenzialitĂ di antiossidanti e composti naturali che prendono di mira i meccanismi mitocondriali, oltre a trattamenti basati sulla nanotecnologia, con uno sguardo alle sfide future.
Mitocondri: un target promettente
Studi recenti hanno evidenziato il potenziale della disfunzione mitocondriale come approccio terapeutico target per il fotoinvecchiamento e il cancro della pelle. Sono stati valutati diversi agenti farmacologici che prendono di mira lo stress ossidativo mitocondriale. Questi includono antiossidanti, quali il coenzima Q10 (CoQ10) e il mitoquinone mesilato (MitoQ), e composti naturali, in grado di neutralizzare i radicali liberi (ROS) intracellulari totali e quelli mitocondriali (mtROS), proteggendo il DNA mitocondriale (mtDNA) dai danni cutanei indotti dai raggi UV.
Le direzioni future in questo campo comprendono lo sviluppo di nuove sostanze attive e sistemi di rilascio piĂą efficienti per agenti terapeutici mirati ai mitocondri, in primis patch a microaghi, idrogel e nanoparticelle, validi alleati nel migliorare la specificitĂ e l’efficacia dei trattamenti. Il trapianto mitocondriale è stato, inoltre, analizzato come metodo innovativo per ripristinare la funzione mitocondriale e ridurre lo stress ossidativo nelle cellule della cute, invertendo così gli effetti dannosi delle radiazioni UV. Ulteriori ricerche dovrebbero vagliare la fattibilitĂ e l’efficienza della tecnica in questione per prevenire e trattare il fotoinvecchiamento indotto dai raggi UV e il cancro della pelle nella pratica clinica.
Considerare i meccanismi genetici ed epigenetici alla base della disfunzione mitocondriale può fornire nuove intuizioni per la messa a punto di terapie mirate. Studi emergenti incentrati sulla funzione mitocondriale cutanea e sulle alterazioni patologiche indotte dalle radiazioni UV forniranno nuove molecole e approcci farmacologici per la terapia con target i mitocondri e la prevenzione del fotoinvecchiamento e dei tumori cutanei.
Yuan X., Li H., Lee J.S. and Lee D.H., Role of Mitochondrial Dysfunction in UV-Induced Photoaging and Skin Cancers. Exp Dermatol, 2025, 34: e70114. https://doi.org/10.1111/exd.70114
