quais órgãos envelhecem particularmente rapidamente? "cell" descobre o "motor" oculto do envelhecimento
2024-09-23
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▎editado pela equipe de conteúdo wuxi apptec à medida que envelhecemos, os vários tecidos e órgãos que constituem o corpo não envelhecem simultaneamente. muitas pessoas podem ver sinais de envelhecimento na pele e no cabelo. na verdade, alguns órgãos do corpo envelhecem mais rápido que a pele.por exemplo, o fígado, como maior órgão metabólico do corpo humano, é um dos órgãos que sofre o impacto do processo de envelhecimento.fígadoapresenta fenómenos típicos do envelhecimento, tais como aumento da inflamação e fibrose, capacidade de regeneração enfraquecida e capacidade de reparação reduzida após lesão, resultando num declínio na função metabólica e na capacidade anti-stress.por que certos órgãos envelhecem mais rápido há muito tempo intriga os cientistas. encontrar a resposta a esta pergunta provavelmente fornecerá métodos de intervenção direcionados para retardar o envelhecimento. recentemente, na importante revista acadêmica "cell", uma equipe de pesquisa composta pela universidade de genebra, o hospital universitário de berna e outras instituições na suíça descobriuum fator esquecido: mutações escondidas em regiões não codificantes do dna. estas mutações não são fáceis de detectar, mas podem explicarpor que órgãos como fígado e rins envelhecem mais rápido do que outros órgãos (como pele e intestinos)。nas moléculas de dna, os genes codificadores de proteínas representam apenas uma pequena parte, e a maior parte do restante pertence a regiões não codificantes. as regiões não codificantes já foram consideradas "dna lixo" inútil, mas após uma exploração aprofundada, os cientistas descobriram que as regiões não codificantes estão envolvidas na regulação ou organização da expressão genética e são muito importantes para quando e onde as proteínas aparecem corretamente. agora, com os avanços na tecnologia de sequenciamento, os pesquisadores podem identificar mutações em regiões não codificantes e analisar seus efeitos.quando o dna é danificado e sofre mutação, os sistemas de reparo evitam o acúmulo de erros. erros nas regiões codificantes podem ser detectados quando o gene é transcrito em rna (ou seja, quando o gene é ativado). erros em regiões não codificantes são descobertos durante a replicação do dna durante a renovação celular.
em órgãos como a pele e os intestinos que estão frequentemente em contato com o ambiente externo, as células são propensas ao desgaste e a frequência de renovação é muito alta. é uma "atualização semanal" e a replicação do dna ocorre com frequência. em contraste, a frequência de renovação celular em tecidos como fígado e rins é muito baixa, geralmente é replicada apenas algumas vezes por ano e as mutações de dna em regiões não codificantes não são fáceis de detectar.neste estudo, os autores usaram fígado de camundongo como objeto de pesquisa e descobriram a relação entre essas mutações ocultas e o envelhecimento dos órgãos. os pesquisadores realizaram ressecções hepáticas parciais em ratos jovens e velhos, respectivamente, e monitoraram o processo de replicação do dna iniciado nos fígados jovens e velhos durante a regeneração após a cirurgia. o jornal aponta queeste é o primeiro exame experimental in vivo da cinética de replicação do dna sob condições fisiológicas.。▲diagrama esquemático desta pesquisa (fonte da imagem: referência [1])eles descobriram que em ratos jovens,o local de ativação da origem de replicação (disparo de origem) é muito claro e está localizado na região não codificadora do dna. a maioria deles está 10 a 50 kb a montante ou a jusante do gene relevante., esta característica posicional também é verdadeira em células humanas. em camundongos velhos, embora a localização da origem de replicação seja a mesma, a eficiência de ativação da origem é bastante reduzida, acompanhada por uma resposta ao estresse de replicação do dna.análises adicionais descobriram que a região não codificante do dna de camundongos idosos acumulou muitas mutações, inclusive na origem da replicação. quando a replicação do dna precisa ser iniciada,a chave atr da proteína quinase do ponto de verificação de danos é acionada como um sistema de alarme, evitam a replicação do dna e, assim, previnem a proliferação celular, levando à degradação da função celular e ao envelhecimento dos tecidos.quando os pesquisadores usaram inibidores de atr para “desarmar” o alarme e ativar a origem da replicação do dna durante a regeneração do fígado em camundongos velhos, embora a eficiência do início da replicação pudesse ser restaurada, isso não aumentou a proporção de células do fígado que entram no ciclo celular para aquele dos níveis de ratos jovens, também levando a uma resposta inflamatória no fígado.fonte da imagem: 123rf
com base nesses resultados, os autores do estudo especulam: “se o envelhecimento é um estresse replicativo induzido por danos ocultos no dna, isso pode explicar por que órgãos de proliferação lenta, como o fígado, têm taxas de crescimento mais baixas do que tecidos de alta proliferação, como o intestino”. ”. porque no fígado as células permanecem em estado de repouso por muito tempo,danos crípticos excessivos acumularam-se em regiões não codificantes, incluindo danos suficientes no dna na origem da replicação, o que trouxe uma pressão crescente de replicação às células.pelo contrário, se as células forem atualizadas com frequência, os danos não serão fáceis de acumular e a origem da replicação poderá manter melhor a eficiência.com base nas conclusões acima, o autor apontou ainda ideias para prevenir o envelhecimento. o autor acredita quenão é o dano oculto no dna em si que causa o envelhecimento, mas a resposta da célula a esse dano. a senescência celular pode ocorrer quando as células tentam replicar o seu dna sob condições de estresse de replicação do dna. portanto, reparar danos ocultos no dna antes de iniciar a replicação pode ajudar a evitar o envelhecimento.
[1] giacomo g. rossetti et al., a dinâmica de replicação do dna in vivo revela o estresse de replicação dependente do envelhecimento, cell (2024). doi: 10.1016/j.cell.2024.08.034.
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