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DESCOBERTO INTERRUPTOR QUE LIGA E DESLIGA O ENVELHECIMENTO DAS CÉLULAS

DESCOBERTO INTERRUPTOR QUE LIGA E DESLIGA O ENVELHECIMENTO DAS CÉLULAS

Edição Avulsa Vol. 2, N. 01, 10 de Outubro de 2014

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2014.10.10.001

Pesquisadores do Instituto Salk para Estudos Biológicos descobriram um interruptor de liga e desliga em células que podem ser a chave para o envelhecimento saudável.

Em nossos corpos, as células recém-divididas reabastecem constantemente pulmões, pele, fígado e outros órgãos. No entanto, a maioria das células humanas não pode dividir-se indefinidamente _ a cada divisão, um cronômetro celular artificial feito de DNA, que chamamos de telômeros, e que estão situados nas extremidades dos cromossomos, encurta. Quando esse cronômetro (telômero) torna-se demasiado curto, as células não mais se dividem, fazendo com que os órgãos e tecidos degenerem-se, como muitas vezes acontece na velhice. Mas há uma maneira de contornar essa contagem regressiva: algumas células produzem uma enzima chamada telomerase, que reconstrói os telômeros e permite que as células se dividam indefinidamente.

Em um novo estudo publicado em setembro deste ano, na revista científica Genes and Development, os cientistas do Instituto Salk para Estudos Biológicos, na Califórnia, EUA, liderados pela professora Dra. Vicki Lundblad, descobriram que a telomerase, mesmo quando presente, pode ser desligada (1).

Estudos anteriores haviam sugerido que, uma vez montada, a telomerase está disponível sempre que for necessária. No entanto, neste trabalho foi descoberto que a telomerase pode ser desligada quando é desmontada (1).

A compreensão de como essa chave de desligar pode ser manipulada, reduzindo assim o processo de encurtamento dos telômeros, poderia levar a tratamentos para doenças do envelhecimento (por exemplo, regenerando órgãos vitais mais tarde na vida, quando já estivermos mais velhos).

O estudo foi realizado utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae, o mesmo micro-organismo usado para se produzir vinho e pão. Semelhantemente, um estudo publicado anteriormente aqui no Nanocell News (veja mais em http://www.nanocell.org.br/efeito-curioso-do-caso-benjamim-button-celulas-microbianas-permanecem-jovens-rejuvenescendo-a-cada-vez-que-se-reproduzem/), também utilizou leveduras em seus estudos, observando que essas células dividem-se simetricamente em duas outras células, porém, uma metade leva material mais velho e danificado e a outra metade material celular mais novo, em situação de estresse ambiental (2). Anteriormente, o grupo da professora Lundblad usou este organismo unicelular simples para revelar inúmeras perspectivas sobre a telomerase e lançar as bases para orientar achados similares em células (3)(veja mais em http://www.nanocell.org.br/fonte-da-juventude-sinais-de-envelhecimento-em-camundongos-sao-revertidos/).

Os autores desenvolveram uma estratégia que lhes permitiram observar cada componente do complexo da telomerase durante o crescimento e a divisão celular em altíssima resolução, levando a um conjunto inesperado de descobertas sobre como e quando esta máquina complexa de proteínas e DNA do telômero se reúne (1).

Cada vez que uma célula se divide, todo o seu genoma, o conjunto de informação genética de cada célula, ou todo seu DNA, tem de ser duplicado. Enquanto essa duplicação está acontecendo descobriu-se que a telomerase fica pronta como um complexo de “pré-montagem”, faltando somente uma subunidade molecular que é crítica para o funcionamento da telomerase. Mas, quando o genoma for totalmente duplicado, a subunidade faltante se junta a seus companheiros de modo a formar um complexo de telomerase completo, totalmente ativo, ponto em que a telomerase pode reconstituir as extremidades dos cromossomas em corte e assegurar a divisão celular correta (1) (Figura 1).

Slide1

Figura 1: Mecanismo esquematizado da telomerase. A) Um complexo de replicação em células eucariótica (as células de nosso corpo), onde a cadeia de cima é a fita molde ou mãe (em azul) e a cadeia filha (em vermelho) que é sintetizada ou produzida a partir da fita mãe é a principal vertente. O telômero, extremidade do DNA cromossomal, não é capaz de ser replicado ou duplicado, devido à falta do RNA molde ou iniciador, o que resulta no encurtamento dos cromossomas a cada divisão celular, o que pode levar à morte celular. B) A telomerase, enzima que aumenta os telômeros, coloca um molde de RNA que se liga com o DNA telomérico, a extremidade final do DNA. A enzima irá adicionar a sequência telomérica para a extremidade 3′ de modo a alongar o cromossoma. C) cromossomas de células humanas (em azul) são corados com fluorescência para mostrar a localização dos telômeros (em amarelo).

Surpreendentemente, no entanto, os autores mostraram que, imediatamente após o complexo completo da telomerase tiver sido montado, ele rapidamente desmonta-se para formar um complexo “desmontado” inativo _ essencialmente invertendo o interruptor para a posição de “desligado” (1). Eles especulam que esta via de desmontagem possa proporcionar um meio de manter a telomerase em níveis excepcionalmente baixos dentro da célula. Embora os telômeros em encurtamento nas células normais possam contribuir para o processo de envelhecimento, as células cancerosas, por outro lado, dependem de níveis elevados de telomerase para assegurar um crescimento celular desregulado, ou contínuo. O interruptor na posição “delisgado” descoberto neste estudo pode ajudar a manter a atividade da telomerase abaixo deste limiar. Com isso, poderia ser possível inibir o crescimento de tumores.

Referências

1.            Tucey TM, Lundblad V. Regulated assembly and disassembly of the yeast telomerase quaternary complex. Genes Dev. 2014 Oct 1;28(19):2077-89. PubMed PMID: 25240060. Epub 2014/09/23. eng.

2.            Resende RR. EFEITO CURIOSO DO CASO BENJAMIM BUTTON: Células Microbianas Permanecem Jovens Rejuvenescendo A Cada Vez Que Se Reproduzem. Nanocell News. 2014 10/07/2014;2(1). Epub 10/07/2014.

3.            Resende RR. FONTE DA JUVENTUDE? Sinais de envelhecimento em camundongos são revertidos. Nanocell News. 2014 01/28/2014;1(6). Epub 01/28/2014.

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