Do Neolítico ao início do século XIX, a vida humana média não ultrapassou 30 anos. Mesmo na relativamente recente década de 1940, a expectativa de vida na URSS era de cerca de 40 anos, e nos países mais favoráveis da Escandinávia - 60 anos. E só recentemente, graças ao rápido desenvolvimento da medicina, as pessoas começaram a viver mais do que nunca (até pensaram na transição massiva para além da marca dos 100 anos).
Mas, infelizmente, viver muito não significa permanecer forte e saudável. E hoje, a maioria dos idosos que atingiu a idade avançada sofre de doenças crônicas relacionadas à idade há décadas, às vezes sonhando em deixar este mundo mortal o mais rápido possível.
Os cientistas ainda procuram fatores biológicos que causam danos às células ao longo do tempo. Agora, pesquisadores da Universidade de Harvard descobriram uma ligação entre o envelhecimento e um dos principais processos biológicos conhecidos como splicing de RNA. Essa descoberta não apenas lança luz sobre o papel do mecanismo molecular no prolongamento da vida, mas também sugere a possibilidade de ajustá-lo para um envelhecimento saudável.
"O que mata neurônios no Alzheimer é certamente diferente das causas das doenças cardiovasculares, mas o envelhecimento é o principal fator de risco para todas essas doenças", disse o autor sênior do estudo, William Mair. - Assim, uma das maiores questões - existe um princípio geral no funcionamento dos sistemas moleculares que permite que tais doenças se instalem nos órgãos?
Para entender como o envelhecimento pode sofrer interferência do splicing de RNA, primeiro vale lembrar como as moléculas de proteínas são sintetizadas, que são os principais blocos de construção das células do corpo humano, e também regulam o funcionamento de órgãos e tecidos. As "receitas" para sua fabricação são codificadas no código genético e armazenadas no núcleo de cada célula, como em uma biblioteca.
A criação de uma nova proteína começa com o fato de que, com base em uma seção separada do DNA - um gene, o chamado RNA mensageiro é construído, os aminoácidos codificados no código são reunidos em uma proteína.
Mas os genes, como as moléculas de RNA construídas em sua base, contêm regiões não codificantes que devem ser cortadas durante o splicing antes de iniciar a síntese de proteínas.
A produção estável de RNA e proteínas é a chave para se manter jovem e saudável, então os pesquisadores queriam saber qual o efeito das mudanças no splicing que inevitavelmente ocorrem com a idade.
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Mayr e seus colegas fizeram experiências com a lombriga Caenorhabditis elegans, que é um organismo modelo tradicional e um tanto lendário na biologia. Este é o primeiro animal para o qual o genoma foi decodificado e um mapa completo dos neurônios do sistema nervoso foi compilado. Além disso, a lombriga pode se tornar a primeira criatura viva a viajar para Marte em um futuro próximo. É importante que C. elegans tenha quase o mesmo número de genes que os humanos, por isso é amplamente utilizado em pesquisas genéticas.
"Ascaris é um assunto excelente para estudos de envelhecimento porque esses vermes vivem apenas três semanas e, durante esse tempo, mostram sinais claros de murchamento relacionado à idade", explica a primeira autora do estudo, Caroline Heintz. "Por exemplo, eles perdem massa muscular, sua função reprodutiva diminui, seu sistema imunológico se deteriora e até mesmo rugas aparecem em sua pele."
Como as células do verme são transparentes, os cientistas foram capazes de marcar genes individuais com proteínas fluorescentes e observar em tempo real como o processo de splicing muda com o envelhecimento da lombriga. Em cinco dias, a equipe conseguiu não apenas isolar os indivíduos da população em que o splicing permaneceu em um nível normal por mais tempo que os outros, mas também prever com precisão a vida útil de cada verme com base na dinâmica dessas mudanças.
“Este é um resultado realmente interessante que sugere que algum dia poderemos ser capazes de usar o splicing como biomarcador para detectar os primeiros sinais de envelhecimento”, diz Heinz. Mas não apenas isso deixou os cientistas felizes, houve outro resultado importante.
Posteriormente, os pesquisadores desenvolveram um sistema de restrições alimentares, que, conforme demonstrado em trabalhos anteriores, pode prolongar a vida dos vermes (e não só). Como resultado, o processo de emenda de lombrigas permaneceu constantemente no nível "juvenil" e não mudou com a idade.
Na última etapa, a equipe se concentrou em um elemento separado do processo de emenda conhecido como fator de emenda 1 (SFA-1). Faz parte do spliceossomo, uma estrutura molecular massiva que está diretamente envolvida na remoção de regiões não codificantes do RNA. Descobriu-se que um aumento no nível de SFA-1 nas células prolonga a vida do ascaris. Essa descoberta é especialmente importante porque um elemento semelhante está presente no mecanismo de splicing em humanos.
“Esses resultados surpreendentes indicam que o splicing alterado do RNA pode ser um dos principais sinais do processo de envelhecimento”, diz Mayr. "Nosso trabalho abre uma nova área de pesquisa que pode nos ajudar a entender como prolongar a vida e permanecer saudáveis."
Mais informações sobre o trabalho de cientistas americanos podem ser encontradas em artigo publicado na revista Nature.
