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Técnica antienvelhecimento faz células da pele agirem 30 anos mais jovens

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Pesquisadores desenvolveram um método que pode atrasar o relógio biológico das células1 da pele2 em 30 anos, criando células-tronco3 a partir de células1 maduras, que podem ser usadas para tratar doenças da pele2 no futuro.

As células1 da pele2 foram expostas a moléculas que invertem seu desenvolvimento, mas ainda mantêm sua função, criando uma espécie de célula-tronco4 que mantém sua função original no corpo. As descobertas foram publicadas na revista científica eLife.

Em 2007, Shinya Yamanaka, da Universidade de Kyoto, no Japão, desenvolveu uma técnica que poderia transformar células1 da pele2 adultas em células-tronco3, inserindo quatro moléculas especializadas, apelidadas de “fatores Yamanaka”, que revertem o desenvolvimento celular. Leva cerca de 50 dias de exposição a essas moléculas para que as células1 normais sejam reprogramadas no que são conhecidas como células-tronco3 pluripotentes induzidas (CTPis).

“Quando você transforma uma célula5 em uma CTPi, perde o tipo de célula5 original e sua funcionalidade”, diz Diljeet Gill, do Babraham Institute, em Cambridge, Reino Unido.

Gill e seus colegas desenvolveram uma técnica que usa fatores Yamanaka para rejuvenescer as células1 da pele2 sem perder sua funcionalidade anterior.

Leia sobre "O envelhecimento da pele2", "Células-tronco3: uso na Medicina e questões éticas" e "Protetor solar: como ele protege a pele2".

Os pesquisadores coletaram amostras de células1 da pele2 de três doadores humanos com idade média de cerca de 50 anos e as expuseram aos fatores Yamanaka por apenas 13 dias para antienvelhecer parcialmente as células1. Eles então removeram os fatores Yamanaka e deixaram as células1 crescerem.

À medida que envelhecemos, nosso DNA é marcado com produtos químicos, portanto, rastrear esses marcadores pode nos ajudar a determinar a idade de nossos corpos. Isso é conhecido como nosso relógio epigenético. Com o tempo, alguns de nossos genes serão ativados ou desativados, a coleção dos quais é conhecida como transcriptoma.

Gill e sua equipe descobriram que o relógio epigenético e os perfis do transcriptoma das células1 parcialmente reprogramadas correspondiam aos perfis das células1 da pele2 que pertenciam a pessoas 30 anos mais jovens.

As células1 rejuvenescidas também funcionaram como as mais jovens, criando mais colágeno6 do que aquelas que não passaram por reprogramação. E quando colocadas em uma ferida artificial, as células1 reprogramadas se moveram para fechar a lacuna muito mais rapidamente do que as mais antigas.

“Na juventude, se você se cortar, vai ser mais rápido para curar a ferida, enquanto em adultos mais velhos e idosos levaria mais tempo para curar”, diz o membro da equipe Wolf Reik, também do Babraham Institute. “É muito emocionante – não apenas as leituras moleculares que são mais jovens, mas a célula5 também funciona mais como células1 jovens.”

O principal avanço neste estudo é que agora somos capazes de rejuvenescer substancialmente as células1 sem alterar sua identidade ou funcionalidade, diz Reik. “Em estudos anteriores, você acabaria com uma célula-tronco4, o que não é o que você deseja para terapia”.

A técnica pode um dia ser útil no tratamento de doenças da pele2, como queimaduras e úlceras7. Há também o bônus adicional de que as células1 não seriam rejeitadas pelo corpo de um indivíduo, porque seriam suas próprias células1, diz Gill.

“Até agora, só testamos essa técnica em células1 da pele2. Estamos empolgados para ver se podemos traduzi-la em outros tipos de células”, diz Gill.

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem o rejuvenescimento multiômico de células1 humanas por reprogramação transitória da fase de maturação.

Eles contextualizam como o envelhecimento é o declínio gradual na aptidão do organismo que ocorre ao longo do tempo, levando à disfunção tecidual e à doença. No nível celular, o envelhecimento está associado a função reduzida, expressão gênica alterada e epigenoma perturbado.

A reprogramação de células somáticas8, o processo de conversão de células somáticas8 em células-tronco3 pluripotentes induzidas (CTPis), pode reverter essas alterações associadas à idade. No entanto, durante a reprogramação para CTPi, a identidade das células somáticas8 é perdida e pode ser difícil de readquirir, pois as CTPis rediferenciadas geralmente se assemelham a células1 fetais em vez de células1 adultas maduras.

Trabalhos recentes demonstraram que o epigenoma já está rejuvenescido pela fase de maturação da reprogramação, o que sugere que a reprogramação completa para CTPi não é necessária para reverter o envelhecimento das células somáticas8.

Neste estudo, foi desenvolvido o primeiro método de 'reprogramação transitória da fase de maturação' (RTFM), onde os fatores de reprogramação são expressos até este ponto de rejuvenescimento seguido da retirada de sua indução.

Usando fibroblastos9 dérmicos de doadores de meia-idade, descobriu-se que as células1 perdem temporariamente e depois readquirem sua identidade de fibroblastos9 durante a RTFM, possivelmente como resultado de memória epigenética em intensificadores e/ou expressão persistente de alguns genes de fibroblastos9.

De modo emocionante, esse método rejuvenesceu substancialmente vários atributos celulares, incluindo o transcriptoma, que foi rejuvenescido em cerca de 30 anos, conforme medido por um novo relógio do transcriptoma.

O epigenoma, incluindo os níveis de metilação da histona H3K9me3 e o relógio de envelhecimento da metilação do DNA, foi rejuvenescido de forma semelhante.

A magnitude do rejuvenescimento instigado pela RTFM parece substancialmente maior do que a alcançada nos protocolos anteriores de reprogramação transitória. Além disso, os fibroblastos9 que passaram por RTFM produziram níveis juvenis de proteínas10 de colágeno6 e mostraram rejuvenescimento funcional parcial de sua velocidade de migração.

Finalmente, esse trabalho sugere que uma reprogramação mais extensa não necessariamente resulta em maior rejuvenescimento, mas sim que existem janelas de tempo ideais para rejuvenescer o transcriptoma e o epigenoma.

No geral, foi demonstrado que é possível separar o rejuvenescimento da reprogramação completa da pluripotência, o que deve facilitar a descoberta de novos genes e terapias antienvelhecimento.

Veja também sobre "O processo de envelhecimento", "Genética - conceitos básicos" e "Cuidados com a pele2".

 

Fontes:
eLife, publicação em 08 de abril de 2022.
New Scientist, notícia publicada em 08 de abril de 2022.

 

NEWS.MED.BR, 2022. Técnica antienvelhecimento faz células da pele agirem 30 anos mais jovens. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1414390/tecnica-antienvelhecimento-faz-celulas-da-pele-agirem-30-anos-mais-jovens.htm>. Acesso em: 6 dez. 2022.

Complementos

1 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
2 Pele: Camada externa do corpo, que o protege do meio ambiente. Composta por DERME e EPIDERME.
3 Células-tronco: São células primárias encontradas em todos os organismos multicelulares que retêm a habilidade de se renovar por meio da divisão celular mitótica e podem se diferenciar em uma vasta gama de tipos de células especializadas.
4 Célula-tronco: São células primárias encontradas em todos os organismos multicelulares que retêm a habilidade de se renovar por meio da divisão celular mitótica e podem se diferenciar em uma vasta gama de tipos de células especializadas.
5 Célula: Unidade funcional básica de todo tecido, capaz de se duplicar (porém algumas células muito especializadas, como os neurônios, não conseguem se duplicar), trocar substâncias com o meio externo à célula, etc. Possui subestruturas (organelas) distintas como núcleo, parede celular, membrana celular, mitocôndrias, etc. que são as responsáveis pela sobrevivência da mesma.
6 Colágeno: Principal proteína fibrilar, de função estrutural, presente no tecido conjuntivo de animais.
7 Úlceras: Feridas superficiais em tecido cutâneo ou mucoso que podem ocorrer em diversas partes do organismo. Uma afta é, por exemplo, uma úlcera na boca. A úlcera péptica ocorre no estômago ou no duodeno (mais freqüente). Pessoas que sofrem de estresse são mais susceptíveis a úlcera.
8 Células somáticas: As células somáticas são quaisquer células dos organismos multicelulares que não estejam diretamente envolvidas na reprodução, tais como as células epiteliais. São células cujo núcleo se divide apenas por mitose, ao contrário das células germinativas, que podem sofrer meiose, para formar os gametas.
9 Fibroblastos: Células do tecido conjuntivo que secretam uma matriz extracelular rica em colágeno e outras macromoléculas.
10 Proteínas: Um dos três principais nutrientes dos alimentos. Alimentos que fornecem proteína incluem carne vermelha, frango, peixe, queijos, leite, derivados do leite, ovos.
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