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Os segredos celulares do processo de envelhecimento foram desvendados

AR NEWS NOTÍCIAS 14 de maio de 2022
Segredos celulares do envelhecimento desvendados por pesquisadores

Segredos celulares do envelhecimento desvendados por pesquisadores


Pesquisadores descobriram como as mutações genéticas acumuladas lentamente ao longo da vida levam a mudanças dramáticas na forma como o sangue é formado após os 70 anos, fornecendo uma nova teoria para o envelhecimento
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Novas pesquisas descobriram como as mudanças genéticas que se acumulam lentamente nas células-tronco do sangue ao longo da vida provavelmente são responsáveis ​​pela mudança dramática na produção de sangue após os 70 anos.

O estudo, realizado por cientistas do Wellcome Sanger Institute, do Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute e colaboradores, foi publicado hoje (1 de junho) na revista Nature , e sugere uma nova teoria do envelhecimento.

Todas as células humanas adquirem alterações genéticas ao longo da vida, conhecidas como mutações somáticas. É provável que o envelhecimento seja causado pelo acúmulo de vários tipos de danos às nossas células ao longo do tempo, com uma teoria de que o acúmulo de mutações somáticas faz com que as células percam progressivamente a reserva funcional. No entanto, atualmente não está claro como esse acúmulo gradual de dano molecular pode se traduzir na deterioração abrupta do funcionamento de nossos órgãos após os 70 anos.

Para investigar esse processo de envelhecimento, a equipe do Wellcome Sanger Institute, do Cambridge Stem Cell Institute e colaboradores estudaram a produção de células sanguíneas da medula óssea, analisando 10 indivíduos com idades entre recém-nascidos e idosos. Eles sequenciaram os genomas inteiros de 3.579 células-tronco do sangue, identificando todas as mutações somáticas contidas em cada célula. A equipe usou isso para reconstruir 'árvores genealógicas' das células-tronco do sangue de cada pessoa, mostrando, pela primeira vez, uma visão imparcial das relações entre as células do sangue e como essas relações mudam ao longo da vida humana.

Os pesquisadores descobriram que essas “árvores genealógicas” mudaram drasticamente após a idade de 70 anos. A produção de células sanguíneas em adultos com menos de 65 anos passou de 20.000 a 200.000 células-tronco, cada uma das quais contribuiu em quantidades aproximadamente iguais. Em contraste, a produção de sangue em indivíduos com mais de 70 anos foi muito desigual. Um conjunto reduzido de clones de células-tronco expandidas - apenas 10 a 20 - contribuiu com metade de toda a produção de sangue em todos os idosos estudados. Essas células-tronco altamente ativas se expandiram progressivamente em número ao longo da vida dessa pessoa, causadas por um subconjunto raro de mutações somáticas conhecidas como "mutações de driver".

Essas descobertas levaram a equipe a propor um modelo no qual as mudanças associadas à idade na produção de sangue vêm de mutações somáticas que fazem com que as células-tronco 'egoístas' dominem a medula óssea em idosos. Este modelo, com a introdução constante de mutações de driver que causam o crescimento de clones funcionalmente alterados ao longo de décadas, explica a mudança dramática e inevitável para a redução da diversidade de populações de células sanguíneas após a idade de 70. Quais clones se tornam dominantes varia de pessoa para pessoa, e assim o modelo também explica a variação observada no risco de doença e outras características em idosos. Um segundo estudo, também publicado hoje na Nature , explora como diferentes mutações individuais afetam as taxas de crescimento celular ao longo do tempo.

Nossas descobertas mostram que a diversidade de células-tronco do sangue é perdida na idade avançada devido à seleção positiva de clones de crescimento mais rápido com mutações de driver. Esses clones 'superam' os de crescimento mais lento. Em muitos casos, esse aumento da aptidão no nível das células-tronco provavelmente tem um custo - sua capacidade de produzir células sanguíneas maduras funcionais é prejudicada, explicando assim a perda de função observada relacionada à idade no sistema sanguíneo ".

Emily Mitchell, Hematology Registrar no Addenbrooke's Hospital, PhD Student no Wellcome Sanger Institute e pesquisadora principal do estudo
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Elisa Laurenti, professora assistente e membro da Wellcome Royal Society Sir Henry Dale no Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute da Universidade de Cambridge, e pesquisadora sênior conjunta neste estudo, disse: 

"Fatores como inflamação crônica, tabagismo, infecção e A quimioterapia causa o crescimento precoce de clones com mutações causadoras de câncer. Prevemos que esses fatores também antecipam o declínio na diversidade de células-tronco do sangue associado ao envelhecimento. É possível que existam fatores que também possam retardar esse processo. Agora temos a empolgante tarefa de descobrir como essas mutações recém-descobertas afetam a função sanguínea em idosos, para que possamos aprender como minimizar o risco de doenças e promover o envelhecimento saudável".

Peter Campbell, chefe do Programa de Câncer, Envelhecimento e Mutação Somática do Instituto Wellcome Sanger, e pesquisador sênior do estudo, disse: 

"Mostramos, pela primeira vez, como mutações constantemente acumuladas ao longo da vida levam a uma catástrofe e mudanças inevitáveis ​​nas populações de células sanguíneas após os 70 anos. O que é super empolgante sobre este modelo é que ele também pode ser aplicado em outros sistemas de órgãos. Vemos esses clones egoístas com mutações de driver se expandindo com a idade em muitos outros tecidos do corpo – sabemos que isso pode aumentar o risco de câncer, mas também pode estar contribuindo para outras mudanças funcionais associadas ao envelhecimento."

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