O direcionamento dessa enzima pode retardar o envelhecimento e doenças relacionadas?
Investigar uma enzima que impede as células de se dividirem pode ser um caminho frutífero para pesquisas sobre como retardar o envelhecimento e tratar doenças relacionadas ao envelhecimento.
Esta foi a conclusão que pesquisadores da Universidade de Kobe, no Japão, chegaram depois de estudar a enzima D-aminoácido oxidase (DAO) e seu papel nas células.
O DAO metaboliza D-aminoácidos, que, diferentemente de seus primos espelhados, os L-aminoácidos, têm apenas uma pequena presença na biologia de mamíferos.
Por esse motivo, até o estudo recente, os cientistas sabiam pouco sobre o impacto do DAO no corpo.
A nova descoberta revela que, no processo de metabolização dos aminoácidos D, o DAO produz espécies reativas de oxigênio (ERO), que são um grupo de moléculas instáveis que causam estresse celular.
Estressores, como danos no DNA e ERO, levam as células à senescência, um estado irreversível no qual elas não podem mais se replicar.
A descoberta revela um mecanismo molecular que faltava em estudos anteriores que vincularam a ERO à senescência e envelhecimento celular.
As EROs são atores importantes na biologia do envelhecimento e em muitas doenças que tendem a aumentar com o avanço da idade, como Parkinson, Alzheimer, diabetes e muitos cânceres.
O estudo recente contribui para uma crescente compreensão do papel das células senescentes nesse relacionamento.
Entrar em um estado irreversível no qual não pode mais se dividir e proliferar não diminui necessariamente a capacidade de mudança e influência de uma célula.
Pesquisas anteriores sugeriram que o principal impacto da senescência celular na biologia humana envolvia a proteção contra o câncer. Confinadas a um estado senescente, as células com DNA danificado não podem se multiplicar e dar origem a tumores.
Desde então, estudos revelaram que as células senescentes são ativas no reparo de tecidos, na cicatrização de feridas, no desenvolvimento embrionário e no envelhecimento.
Um foco importante da pesquisa contínua é sobre os vários estressores que podem desencadear as células para entrar no estado irreversível.
Além disso, há um crescente conhecimento sobre como as alterações e doenças biológicas relacionadas ao envelhecimento envolvem ERO e senescência.
Em trabalho anterior, os pesquisadores da Universidade de Kobe descobriram que a senescência desencadeia a molécula supressora de tumor p53 e que isso ativa o gene do DAO.
No entanto, esse “estudo não explorou completamente a relação direta entre DAO e senescência”, observam eles.
Em sua investigação mais recente, os pesquisadores persuadiram as células cancerígenas à senescência, expondo-as a baixos níveis de “um medicamento anticâncer que induz quebras de fita dupla no DNA”.
Eles descobriram, no entanto, que reduzir a atividade do DAO, com medicamentos ou silenciando seu gene, reduzia a senescência e a produção de ERO.
Em outro experimento, eles usaram um mutante do DAO que o impedia de se comportar como uma enzima. Esta versão do DAO, no entanto, não produziu ROS nem promoveu senescência.
A equipe sugere que isso prova que é a capacidade do DAO como enzima de produzir ROS que permite promover senescência nas células.
Em outras experiências, os cientistas descobriram outras vias que ajudam o DAO a promover senescência desencadeada por danos no DNA.
Um fator chave é o gene transportador SLC52A1, que ajuda a aumentar os níveis do coenzima flavina adenina dinucleotídeo (FAD).
O DAO precisa de um suprimento de FAD, e o SLC52A1 garante esse suprimento aumentando a disponibilidade de vitamina B-2, um ingrediente do FAD.
Os pesquisadores são cautelosos sobre as implicações de suas descobertas. Os ROS nem sempre são os maus: eles também podem beneficiar a saúde. Por exemplo, baixos níveis de ROS podem prolongar a vida útil e o sistema imunológico precisa deles para combater infecções.
Talvez seja a superprodução de ERO que cause problemas e incline o equilíbrio em relação ao estresse celular, doenças e envelhecimento. A esse respeito, o estudo identifica um papel anteriormente desconhecido para o DAO.
Os pesquisadores concluem:
“Nossos resultados mostram claramente uma nova função do DAO como promotor da senescência induzida por danos no DNA, que pode fornecer novas idéias sobre os papéis de [D]aminoácidos em vários processos fisiológicos e patológicos, incluindo senescência, câncer e envelhecimento. ”
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