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Nova descoberta abre caminho para prolongar a vida humana: cientistas transferem com sucesso gene associado à longevidade

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Num esforço inovador, cientistas da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos, transferiram com sucesso um gene de longevidade de ratos-toupeira-pelados para ratos comuns, levando a uma saúde1 melhorada e a uma vida útil mais longa para os ratos.

Os ratos-toupeira-pelados, conhecidos pela sua longa longevidade e excepcional resistência a doenças relacionadas com a idade, há muito chamam a atenção da comunidade científica. Ao introduzir um gene específico responsável pela reparação e proteção celular melhoradas em ratos, os pesquisadores de Rochester abriram possibilidades excitantes para desvendar os segredos do envelhecimento e prolongar a expectativa de vida2 humana.

“Nosso estudo fornece uma prova de princípio de que mecanismos únicos de longevidade que evoluíram em espécies de mamíferos de vida longa podem ser exportados para melhorar a expectativa de vida2 de outros mamíferos”, diz Vera Gorbunova, professora de biologia e medicina em Rochester.

Gorbunova, juntamente com Andrei Seluanov, professor de biologia, e seus colegas, relatam em um estudo publicado na revista Nature que transferiram com sucesso um gene responsável pela produção de ácido hialurônico de alto peso molecular (AH-APM) de um rato-toupeira-pelado para ratos comuns. Isso levou a uma saúde1 melhorada e a um aumento aproximado de 4,4% na expectativa de vida2 média dos ratos.

Leia sobre "O processo de envelhecimento", "Envelhecimento precoce" e "Envelhecimento saudável".

Os ratos-toupeira-pelados são roedores do tamanho de ratos que apresentam longevidade excepcional para roedores de seu tamanho; eles podem viver até 41 anos, quase dez vezes mais que roedores de tamanho semelhante. Ao contrário de muitas outras espécies, os ratos-toupeira-pelados não contraem frequentemente doenças – incluindo neurodegeneração, doenças cardiovasculares3, artrite4 e câncer5 – à medida que envelhecem. Gorbunova e Seluanov dedicaram décadas de pesquisa para compreender os mecanismos únicos que os ratos-toupeira-pelados usam para se protegerem contra o envelhecimento e doenças.

Os pesquisadores descobriram anteriormente que o AH-APM é um mecanismo responsável pela resistência incomum dos ratos-toupeira-pelados ao câncer5. Em comparação com ratos e humanos, os ratos-toupeira-pelados têm cerca de dez vezes mais AH-APM em seus corpos. Quando os pesquisadores removeram o AH-APM das células6 dos ratos-toupeira-pelados, as células6 ficaram mais propensas a formar tumores.

Gorbunova, Seluanov e seus colegas queriam ver se os efeitos positivos do AH-APM também poderiam ser reproduzidos em outros animais.

A equipe modificou geneticamente um modelo de rato para produzir a versão do rato-toupeira-pelado do gene da hialuronan sintase 2, que é o gene responsável pela produção de uma proteína que produz AH-APM. Embora todos os mamíferos tenham o gene da hialuronan sintase 2, a versão do rato-toupeira-pelado parece ser aprimorada para impulsionar uma expressão genética mais forte.

Os pesquisadores descobriram que os ratos que tinham a versão do gene do rato-toupeira-pelado tinham melhor proteção contra tumores espontâneos e câncer5 de pele7 induzido quimicamente. Os ratos também melhoraram a saúde1 geral e viveram mais tempo em comparação com os ratos normais. À medida que os ratos com a versão do gene do rato-toupeira-pelado envelheciam, eles apresentavam menos inflamação8 em diferentes partes do corpo – a inflamação8 sendo uma marca registrada do envelhecimento – e mantinham um intestino mais saudável.

Embora sejam necessárias mais pesquisas sobre por que exatamente o AH-APM tem efeitos tão benéficos, os pesquisadores acreditam que isso se deve à capacidade do AH-APM de regular diretamente o sistema imunológico9.

As descobertas abrem novas possibilidades para explorar como o AH-APM também poderia ser usado para melhorar a expectativa de vida2 e reduzir doenças relacionadas à inflamação8 em humanos.

“Demoramos 10 anos desde a descoberta do AH-APM no rato-toupeira-pelado até a demonstração de que o AH-APM melhora a saúde1 dos ratos”, diz Gorbunova. “Nosso próximo objetivo é transferir esse benefício para os humanos.”

Eles acreditam que podem conseguir isso através de duas rotas: retardando a degradação do AH-APM ou aumentando a síntese do AH-APM.

“Já identificamos moléculas que retardam a degradação da hialuronan e estamos testando-as em ensaios pré-clínicos”, diz Seluanov. “Esperamos que as nossas descobertas forneçam o primeiro, mas não o último, exemplo de como as adaptações à longevidade de uma espécie de vida longa podem ser adaptadas para beneficiar a longevidade e a saúde1 humanas.”

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem como o aumento de hialuronan pelo gene da sintase 2 do ácido hialurônico do rato-toupeira-pelado melhora a saúde1 em ratos.

Eles contextualizam que a abundância de ácido hialurônico de alto peso molecular (AH-APM) contribui para a resistência ao câncer5 e possivelmente para a longevidade do roedor de vida mais longa – o rato-toupeira-pelado. Para estudar se os benefícios do AH-APM poderiam ser transferidos para outras espécies animais, gerou-se um rato transgênico superexpressando o gene da sintase 2 do ácido hialurônico de rato-toupeira-pelado (nmrHas2).

Ratos nmrHas2 mostraram um aumento nos níveis de hialuronan em vários tecidos e uma menor incidência10 de câncer5 espontâneo e induzido, prolongando a vida útil e melhorando a expectativa de saúde1.

A assinatura do transcriptoma dos ratos nmrHas2 mudou em direção àquelas das espécies de vida mais longa. A mudança mais notável observada em ratos nmrHas2 foi a inflamação8 atenuada em múltiplos tecidos. O AH-APM reduziu a inflamação8 através de várias vias, incluindo um efeito imunorregulador direto nas células6 imunológicas, proteção contra o estresse oxidativo e melhoria da função da barreira intestinal durante o envelhecimento. Estes efeitos benéficos foram conferidos pelo AH-APM e não foram específicos do gene nmrHas2.

Estas descobertas demonstram que o mecanismo de longevidade que evoluiu no rato-toupeira-pelado pode ser exportado para outras espécies e abrir novos caminhos para a utilização do AH-APM para melhorar a expectativa de vida2 e a saúde1.

Veja também sobre "Longevidade - o que é", "Genética - conceitos básicos" e "O que é inflamação8".

 

Fontes:
Nature, publicação em 23 de agosto de 2023.
SciTechDaily, notícia publicada em 27 de agosto de 2023.

 

NEWS.MED.BR, 2023. Nova descoberta abre caminho para prolongar a vida humana: cientistas transferem com sucesso gene associado à longevidade. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1444285/nova-descoberta-abre-caminho-para-prolongar-a-vida-humana-cientistas-transferem-com-sucesso-gene-associado-a-longevidade.htm>. Acesso em: 13 jun. 2024.

Complementos

1 Saúde: 1. Estado de equilíbrio dinâmico entre o organismo e o seu ambiente, o qual mantém as características estruturais e funcionais do organismo dentro dos limites normais para sua forma de vida e para a sua fase do ciclo vital. 2. Estado de boa disposição física e psíquica; bem-estar. 3. Brinde, saudação que se faz bebendo à saúde de alguém. 4. Força física; robustez, vigor, energia.
2 Expectativa de vida: A expectativa de vida ao nascer é o número de anos que se calcula que um recém-nascido pode viver caso as taxas de mortalidade registradas da população residente, no ano de seu nascimento, permaneçam as mesmas ao longo de sua vida.
3 Doenças cardiovasculares: Doença do coração e vasos sangüíneos (artérias, veias e capilares).
4 Artrite: Inflamação de uma articulação, caracterizada por dor, aumento da temperatura, dificuldade de movimentação, inchaço e vermelhidão da área afetada.
5 Câncer: Crescimento anormal de um tecido celular capaz de invadir outros órgãos localmente ou à distância (metástases).
6 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
7 Pele: Camada externa do corpo, que o protege do meio ambiente. Composta por DERME e EPIDERME.
8 Inflamação: Conjunto de processos que se desenvolvem em um tecido em resposta a uma agressão externa. Incluem fenômenos vasculares como vasodilatação, edema, desencadeamento da resposta imunológica, ativação do sistema de coagulação, etc.Quando se produz em um tecido superficial (pele, tecido celular subcutâneo) pode apresentar tumefação, aumento da temperatura local, coloração avermelhada e dor (tétrade de Celso, o cientista que primeiro descreveu as características clínicas da inflamação).
9 Sistema imunológico: Sistema de defesa do organismo contra infecções e outros ataques de micro-organismos que enfraquecem o nosso corpo.
10 Incidência: Medida da freqüência em que uma doença ocorre. Número de casos novos de uma doença em um certo grupo de pessoas por um certo período de tempo.
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