Novo estudo revela marco importante na reversão do envelhecimento

Pesquisadores liderados pelo Dr. David Sinclair, cientista e professor de genética e co-diretor do Paul F. Glenn Center for Biology of Aging Research na Harvard Medical School, publicaram um estudo na revista Cell que apresenta um novo relógio do envelhecimento que pode acelerar ou reverter o envelhecimento celular.

Os pesquisadores publicaram um estudo online em 12 de janeiro de 2023, demonstrando pela primeira vez que a degradação na forma como o DNA é organizado e regulado pode levar ao envelhecimento em um organismo, independentemente das mudanças no próprio código genético. O trabalho mostra que a quebra de informações epigenéticas faz com que camundongos envelheçam e que restaurar a integridade do epigenoma reverte esses sinais de envelhecimento. Os achados podem transformar a forma como vemos o processo de envelhecimento e como abordamos o tratamento de doenças associadas ao envelhecimento. A equipe espera que os resultados sejam vistos como um ponto de virada na capacidade de controlar o envelhecimento, e que essa seja a primeira pesquisa mostrando que podemos ter controle preciso da idade biológica de um animal complexo; que podemos avançá-lo e retrocedê-lo à vontade. O próximo passo é replicar os resultados em mamíferos maiores e em humanos. Estudos em primatas não humanos já estão em andamento.

O trabalho mostra que a perda da informação epigenética causa o envelhecimento em camundongos e que a restauração da integridade do epigenoma reverte esses sinais de envelhecimento. Os resultados foram publicados em 12 de janeiro na revista científica Cell.

Dr. David Sinclair, afirmou que acredita que este é o primeiro estudo a mostrar a mudança epigenética como um fator primário de envelhecimento em mamíferos.

A equipe realizou uma série extensa de experimentos, fornecendo a confirmação há muito esperada de que as mudanças no DNA não são a única ou mesmo a principal causa do envelhecimento. Em vez disso, os resultados mostram que mudanças químicas e estruturais no cromatina - o complexo de DNA e proteínas que forma os cromossomos - impulsionam o envelhecimento sem alterar o código genético em si.

Os autores do estudo dizem que, como é mais fácil manipular as moléculas que controlam os processos epigenéticos do que reverter mutações de DNA, o trabalho aponta para novas abordagens que focam na epigenética, em vez da genética, para prevenir ou tratar danos relacionados à idade. No entanto, é necessário replicar os resultados em mamíferos maiores e em humanos. Estudos em primatas não humanos estão atualmente em andamento.

Até recentemente, os cientistas acreditavam que o envelhecimento surgia da acumulação de alterações no DNA, principalmente mutações genéticas, que com o tempo impedem que mais e mais genes funcionem corretamente. Essas disfunções, por sua vez, fazem com que as células percam sua identidade, levando a doenças e, finalmente, à morte. No entanto, estudos recentes têm sugerido que há mais na história do que simples mudanças no DNA.

Os pesquisadores começaram a se perguntar o que mais trabalha junto ou em vez de mudanças no DNA para causar o envelhecimento. Uma lista de possíveis causadores cresceu. Entre eles, mudanças epigenéticas.

Um componente da epigenética são as estruturas físicas, como as histonas, que embalam o DNA em cromatina densamente compactada e desenrolam porções desse DNA quando necessário. Os genes são inacessíveis quando estão embalados, mas disponíveis para serem copiados e usados ​​para produzir proteínas quando estão desenrolados. Assim, os fatores epigenéticos regulam quais genes estão ativos ou inativos em qualquer célula em qualquer momento.

Ao atuar como um interruptor para a atividade dos genes, essas moléculas epigenéticas ajudam a definir o tipo e a função da célula.

Há muito tempo, os cientistas que estudam o envelhecimento debatem o que impulsiona o processo de senescência nas células, com foco principalmente nas mutações no DNA que, ao longo do tempo, podem atrapalhar as operações normais de uma célula e desencadear o processo de morte celular. No entanto, essa teoria não era apoiada pelo fato de que as células de pessoas mais velhas muitas vezes não eram repletas de mutações e que animais ou pessoas que carregam uma carga maior de células mutadas não parecem envelhecer prematuramente.

Sinclair, portanto, concentrou-se em outra parte do genoma, chamada de epigenoma. Como todas as células têm o mesmo plano de DNA, o epigenoma é o que faz as células da pele se transformarem em células da pele e as células cerebrais se transformarem em células cerebrais. Isso é feito fornecendo diferentes instruções às diferentes células sobre quais genes ligar e quais manter silenciosos. A epigenética é semelhante às instruções que costureiras usam a partir de padrões para criar camisas, calças ou jaquetas. O tecido inicial é o mesmo, mas o padrão determina a forma e a função do produto final. Com as células, as instruções epigenéticas levam a células com estruturas físicas e funções diferentes em um processo chamado de diferenciação.

No estudo publicado na revista Cell, Sinclair e sua equipe relatam que não apenas podem acelerar o envelhecimento de camundongos, mas também reverter os efeitos desse envelhecimento e restaurar alguns dos sinais biológicos de juventude nos animais. Essa reversibilidade argumenta fortemente que os principais impulsionadores do envelhecimento não são mutações no DNA, mas sim falhas nas instruções epigenéticas que de alguma forma saem dos trilhos. Sinclair há muito propõe que o envelhecimento resulta da perda de instruções críticas que as células precisam para continuar funcionando, em uma teoria que ele chama de Teoria da Informação do Envelhecimento. "O envelhecimento subjacente é a informação que é perdida nas células, não apenas o acúmulo de danos", diz ele.

"Isso é uma mudança de paradigma em como pensar sobre o envelhecimento."

Em ratos, Sinclair e sua equipe desenvolveram uma maneira de reiniciar as células para reiniciar a cópia de backup de instruções epigenéticas, essencialmente apagando os sinais corrompidos que colocam as células no caminho do envelhecimento. Eles imitaram os efeitos do envelhecimento no epigenoma introduzindo rupturas no DNA de camundongos jovens.

Referências