Cientistas descobrem proteína que rejuvenesce células cerebrais envelhecidas
Cientistas da Escola de Medicina Yong Loo Lin da Universidade Nacional de Cingapura descobriram uma proteína que pode ajudar a restaurar a capacidade do cérebro de produzir novas células à medida que envelhece. Seus achados, publicados na revista Science Advances, destacam um fator de transcrição chamado fator de transcrição 1 semelhante ao myb que se liga à ciclinas D (DMTF1) como um regulador central da atividade das células-tronco neurais em cérebros mais velhos. Fatores de transcrição são proteínas que controlam como os genes são ativados ou desativados em células específicas.
As células-tronco neurais são responsáveis pela geração de novos neurônios, que desempenham um papel essencial no aprendizado e na memória. Com o avanço da idade, essas células-tronco perdem gradativamente sua capacidade de se renovar, o que contribui para o declínio cognitivo.
Análise do DMTF1 em Células do Cérebro Envelhecido
O estudo foi conduzido pelo Professor Assistente Ong Sek Tong Derrick, com a Dra. Liang Yajing como autora principal, do Departamento de Fisiologia e do Programa de Pesquisa Translacional em Longevidade Saudável da NUS Medicine. A equipe se propôs a descobrir as mudanças biológicas que fazem com que as células-tronco neurais enfraqueçam com o tempo, visando identificar alvos para terapias futuras que busquem retardar o envelhecimento neurológico.
Para compreender a função do DMTF1, os pesquisadores examinaram células-tronco neurais derivadas de humanos e de modelos laboratoriais que imitam o envelhecimento prematuro. Eles utilizaram análises de ligação ao genoma e transcriptômicas para mapear como o DMTF1 influencia a atividade gênica. Um foco importante foi como esta proteína interage com células-tronco afetadas pela disfunção dos telômeros. Telômeros são as extremidades protetoras dos cromossomos que encurtam gradualmente cada vez que uma célula se divide. Este encurtamento é amplamente reconhecido como um marcador de envelhecimento.
Restauração da Regeneração em Células-Tronco Envelhecidas
A equipe descobriu que os níveis de DMTF1 estavam significativamente reduzidos nas células-tronco neurais “envelhecidas”. Quando restauraram a expressão de DMTF1, as células recuperaram sua capacidade de regeneração. Isso sugere que o DMTF1 pode ser um alvo terapêutico promissor para restaurar a função das células-tronco no cérebro envelhecido.
Uma análise adicional revelou como o DMTF1 exerce seus efeitos. A proteína regula genes auxiliares (Arid2 e Ss18) que soltam o DNA compactado, permitindo que genes relacionados ao crescimento se tornem ativos. Sem esses genes auxiliares, as células-tronco neurais não conseguem se renovar de forma eficaz.
“A regeneração prejudicada das células-tronco neurais está há muito associada ao envelhecimento neurológico. A regeneração insuficiente das células-tronco neurais inibe a formação de novas células necessárias para apoiar funções de aprendizado e memória. Embora estudos tenham mostrado que a regeneração defeituosa das células-tronco neurais pode ser parcialmente restaurada, seus mecanismos subjacentes permanecem mal compreendidos”, disse o Prof. Assistente Ong. “Compreender os mecanismos para a regeneração das células-tronco neurais oferece uma base mais sólida para estudar o declínio cognitivo associado à idade.”
Terapias Potenciais para Retardar o Envelhecimento do Cérebro
Os resultados sugerem que estratégias destinadas a aumentar os níveis de DMTF1 ou melhorar sua atividade podem potencialmente reverter ou atrasar o declínio na função das células-tronco neurais associado ao envelhecimento.
Ainda que os resultados atuais se baseiem principalmente em experimentos in vitro, os pesquisadores planejam investigar se o aumento do DMTF1 pode aumentar o número de células-tronco neurais e melhorar o aprendizado e a memória em condições que envolvem o encurtamento dos telômeros e o envelhecimento natural, sem aumentar o risco de tumores cerebrais. A longo prazo, a equipe espera identificar pequenas moléculas capazes de estimular a atividade do DMTF1 de forma segura para rejuvenescer as células-tronco neurais envelhecidas.
“Nossos achados sugerem que o DMTF1 pode contribuir para a multiplicação de células-tronco neurais no envelhecimento neurológico”, disse a Dra. Liang. “Embora nosso estudo esteja em seus estágios iniciais, as descobertas fornecem uma estrutura para entender como as mudanças moleculares associadas à idade afetam o comportamento das células-tronco neurais e podem, em última instância, orientar o desenvolvimento de terapias bem-sucedidas.”
