Direcionar essa proteína pode ajudar a combater o envelhecimento
Os cientistas descobriram um mecanismo genético desconhecido do metabolismo celular que se torna cada vez mais disfuncional com o envelhecimento.
Pesquisadores da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), na Suíça, sugerem que suas descobertas podem levar a novas metas de tratamentos para combater o envelhecimento e condições relacionadas à idade.
Sua descoberta diz respeito a uma proteína que altera a função das mitocôndrias, que são as pequenas unidades de energia dentro das células que lhes dão energia.
A equipe da EPFL descobriu que o tecido cerebral e muscular de animais idosos tinha altos níveis da proteína, que é chamada de membro da família de ligação ao pumilio RNA 2 (PUM2).
Um trabalho de estudo na revista Célula Molecular descreve como o envelhecimento induz níveis mais altos de PUM2, que, por sua vez, reduzem os níveis de outra proteína chamada fator de fissão mitocondrial (MFF).
O QFP ajuda as células a quebrar grandes mitocôndrias em unidades menores e eliminá-las. As amostras de tecido dos animais idosos também apresentaram níveis mais baixos de QFP.
Os pesquisadores sugerem que, à medida que os animais envelhecem, a via do PUM2 / MFF se torna cada vez mais desregulada.
À medida que os níveis de PUM2 aumentam, eles diminuem os níveis de QFP. O resultado é que as células se tornam cada vez mais incapazes de se decompor e remover mitocôndrias menores. Com o passar do tempo, as células e os tecidos acumulam mitocôndrias cada vez maiores e não saudáveis.
PUM2 é uma proteína de ligação a RNA. Essas moléculas alteram a expressão gênica, ligando-se às moléculas de RNA mensageiro (mRNA) que transportam código de DNA para as células processarem.
No estudo recente, a equipe descobriu que, quando o PUM2 se liga a moléculas de mRNA que carregam o código de DNA para o MFF, ele bloqueia a capacidade das células de produzir proteína MFF a partir dessas moléculas de mRNA.
A maioria das pesquisas sobre as moléculas que influenciam o envelhecimento nas células e tecidos tende a se concentrar na transcrição de genes em mRNA. No entanto, este é apenas o primeiro passo no complexo processo de transferência de informações contidas nos genes para o funcionamento das células.
Os pesquisadores da EPFL descobriram a via PUM2 / MFF quando decidiram investigar a etapa que ocorre após a transcrição do gene.
Quando eles rastrearam células animais para identificar proteínas de ligação ao RNA que mudavam com a idade, descobriram que o PUM2 estava particularmente elevado em animais mais velhos.
O PUM2 se liga apenas a moléculas de mRNA que possuem locais que reconhece. Quando se liga ao mRNA, para a tradução do código na proteína correspondente.
Ao empregar uma abordagem de “genética de sistemas”, a equipe descobriu um mRNA anteriormente desconhecido ao qual o PUM2 se liga. Este foi o mRNA que transporta o código para as células produzirem o QFP.
Em outra parte do estudo, os pesquisadores demonstraram como seria possível reverter o efeito do PUM2 relacionado à idade nas células e tecidos.
Usando a tecnologia de edição de genes CRISPR-Cas9, eles reduziram o PUM2 nos músculos de camundongos velhos, silenciando seu gene codificador correspondente.
Isso levou a níveis mais altos de proteína MFF, que – através do aumento da separação e remoção de resíduos – melhoraram a função mitocondrial nos camundongos idosos.
A equipe também investigou um mecanismo semelhante na lombriga Caenorhabditis elegans, que é um modelo que os cientistas costumam usar para estudar caminhos moleculares.
No lombriga, o envelhecimento induz níveis mais altos da proteína de ligação ao RNA PUF-8. Os pesquisadores descobriram que silenciar o gene correspondente ao PUF-8 em vermes mais velhos melhorou o funcionamento de suas mitocôndrias e prolongou sua vida útil.
Outros estudos ligaram proteínas de ligação a RNA a doenças degenerativas neuromusculares. Eles também demonstraram que costumam se reunir em grupos chamados grânulos patológicos.
Os pesquisadores da EPFL descobriram que o PUM2 tem uma tendência semelhante, com o envelhecimento, a se agrupar em partículas que se ligam e capturam o mRNA do MFF.
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