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CÉLULAS-TRONCO: Uma Esperança Para A Vida Eterna?

CÉLULAS-TRONCO: Uma Esperança Para A Vida Eterna?

Aline Thaynara de Moura Coelho, Patrik da Silva Vital, Thiago Araújo Andrade, Vinícius Souza Tarabal

Universidade Federal de São João del-Rei Campus Centro-Oeste Dona Lindu

Edição Vol. 5, N. 04, 28 de Dezembro de 2017

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2017.12.28.003

Desde crianças aprendemos que o ciclo da vida é nascer, crescer, reproduzir e morrer. No entanto, muitos animais já descobertos não seguem este roteiro simplista. Um exemplo é a água-viva Turritopsis dohrnii, que consegue regredir o seu ciclo de vida voltando a sua primeira fase de desenvolvimento (2). Em outras palavras, ela rejuvenesce e escapa da morte!

O ser humano, como vários outros animais complexos, não possui tal habilidade. Isso porque, durante o envelhecimento, vários processos são afetados: disfunção mitocondrial, diminuição do tamanho dos cromossomos, acúmulo de mutações genéticas, diminuição da quantidade de células-tronco presentes no corpo, entre vários outros fenômenos (3).  

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Sinais visíveis ocasionados pelo aumento da idade. Fonte: http://www.administradores.com.br/noticias/carreira/percepcao-o-que-os-jovens-pensam-sobre-a-terceira-idade/92202/

Já imaginou se você pudesse escolher ser como a T. dohrnii e não sofrer as consequências do envelhecimento? Optar por não ter degeneração tecidual, perda de locomoção e sociabilidade, entre outros problemas causados pelo aumento da idade? Isto é um sonho para muitos e parece que estamos no caminho de descobrir como reverter isto.

Até então, já se sabia da importância do sistema nervoso no processo de envelhecimento, particularmente do hipotálamo, glândula presente no cérebro que controla diversos aspectos hormonais no corpo. Recentemente, a descoberta de células-tronco nesta região levou à indagação se elas estariam envolvidas neste processo. 

Pesquisadores da Faculdade de Medicina Albert Einstein em Nova Iorque, buscando entender melhor esta relação entre células-tronco hipotalâmicas (CTH) e o envelhecimento, marcaram tais células usando as proteínas Sox2 e Bmi1, presentes principalmente neste tipo celular, e viram as diferenças existentes entre camundongos jovens e velhos. Com o experimento, eles perceberam que, conforme o animal envelhecia, havia uma perda significativa de células-tronco presentes no hipotálamo.

Para confirmar, no entanto, se realmente havia uma relação de causa-consequência entre a quantidade de células e o envelhecimento do animal, os autores fizeram outra análise: reduziram o número de CTH e verificaram aspectos fisiológicos dos animais tais como locomoção, musculatura, coordenação, memória e sociabilidade buscando identificar algum prejuízo neles. Os resultados confirmaram os achados anteriores mostrando uma relação entre a redução dessas células e o aumento do envelhecimento dos animais, uma vez que eles apresentaram grandes perdas das funções fisiológicas.

Sabendo-se que uma menor quantidade de CTH gera um envelhecimento mais rápido, seria o oposto também verdadeiro? Conseguiríamos reduzir os sinais de envelhecimento fazendo a metodologia inversa? Pensando nisso, os pesquisadores aplicaram CTH em animais com idade avançada buscando saber o efeito na melhora no quadro geral dos camundongos. Mas, infelizmente, isto não é tão simples: o hipotálamo, (mais precisamente a região médio-basal), por naturalmente ter um ambiente inflamatório que se intensifica conforme a idade, não se mostrou receptivo às novas células pois, ao entrarem em contato com este ambiente, elas morriam.

Os autores injetaram então um tipo de CTH com um gene modificado cuja proteína traduzida inativa a função da proteína original (I?B?, que foi descoberta, entre outras coisas, ser responsável por mediar a resposta imune). Desta forma, conseguiram fazer com que estas células escapassem do sistema imune da região e, finalmente, colonizassem o ambiente. A confirmação de que as CTH poderiam também retardar o envelhecimento aconteceu, já que os animais com idade avançada que foram tratados com elas mostraram significativa diminuição nos sinais pró-envelhecimento quando comparado ao período antes do tratamento (4 meses).

A quantidade pequena de células-tronco presentes na região do hipotálamo somada ao tempo relativamente rápido para o surgimento dos resultados encontrados fez surgir a hipótese de que as células não seriam por si só responsáveis por estes efeitos, mas sim, as moléculas secretadas por elas. No entanto, quais moléculas? A complexidade celular faz com que o processo de descobrimento de mecanismos de ação seja bem complicado. 

Felizmente, a ciência não é feita de gênios isolados (como o cinema já nos mostrou várias vezes), mas sim de uma grande rede de troca de informações: outros trabalhos já haviam descrito que moléculas chamadas de miRNA’s (lê-se micro RNA, responsáveis principalmente por regular a expressão gênica) estavam diretamente relacionadas com as funções das células-tronco. 

Desta forma, ao verificarem a presença de miRNA’s secretados pelas células de animais em diferentes idades, foram encontradas 20 dessas moléculas presentes abundantemente nos animais mais jovens e que, quase não apareciam quando comparados aos mais velhos.

Logo, para avaliar se estas moléculas seriam mesmo as responsáveis por reverter os sinais fisiológicos de envelhecimento, os pesquisadores injetaram alguns destes miRNA’s em dois grupos diferentes: animais com número reduzido de CTH e animais normais com idade avançada e voilà, ambos grupos mostraram um processo de envelhecimento bem mais sutil ao se observar os resultados dos testes fisiológicos.

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Figura 1. Melhora nas funções fisiológicas dos animais após 4 meses de tratamento. Testes no tempo zero (branco – sem tratamento e cinza – com miRNA injetado), e depois de quatro meses (azul claro – sem tratamento e azul escuro – com miRNA injetado). Pontos pretos representam resultado de cada camundongo individualmente. As pequenas barras sobre os gráficos representam o desvio dos dados obtidos. Os asteriscos (*) indicam diferença estatisticamente significativa entre o grupo tratado e o não tratado. Adaptado de ZHANG et al, 2017.

Apesar de oferecer resultados animadores para os entusiastas da ideia de viver por mais tempo, devemos lembrar que os miRNA’s secretados pelas CTH não são os únicos a se relacionar com o processo de envelhecimento. Esta mesma parte do encéfalo secreta outras moléculas como o neuropeptídio hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH) que tem função similar. Além de, como dito anteriormente, o envelhecimento depender de outras diversas variáveis no nosso organismo, o que mostra o quão complexo é este processo e que não é tão simples controlá-lo. 

Mas, e se hoje isso fosse possível? Se tivéssemos a certeza de viver por mais de 100 ou 150 anos? Teríamos menos doenças degenerativas? Cuidaríamos melhor do nosso planeta? Passaríamos mais tempo com pessoas queridas? Por ora, estes são apenas pontos para reflexão, mas, com o progresso da ciência, é possível que tenhamos de lidar com tais questões em um futuro não muito distante…

É a ciência transformando o elixir da vida longa! Invista em ciências!

Referência

1. ZHANG, Y.; KIM, M. S.; JIA, B.; YAN, J. et al. Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs. Nature. 2017;548:52–57.

2. SCHMICH, J.; KRAUS, Y.; VITO, D. et al. Induction of reverse development in two marine Hydrozoans. Int. J. Dev. Biol. 2007;51:45-56.

3. LÓPEZ-ÓTIN, C.; BLASCO, M. A.; PARTTRIDGE, L. et al. The hallmarks of aging. Cell. 2013;153(6):1194-1217.

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