Genética, longevidade e câncer – pesquisas atuais revelam descobertas
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Genética, longevidade e câncer – pesquisas atuais revelam descobertas surpreendentes

By Max Cerquetti 24 de abril de 2022

Todos estão familiarizados com os tamanhos e a expectativa de vida bastante variados dos diferentes mamíferos. Um rato, pesando menos de 30 gramas, vive apenas 12 a 18 meses. Os elefantes machos podem pesar até 13.000 libras e ter uma vida média de 60 a 70 anos. A baleia azul supera o elefante e pode pesar mais de 400.000 libras e viver de 80 a 90 anos.


Todos os animais, grandes e pequenos, assim como os humanos, adquirem regularmente o que é conhecido como mutações somáticas que ocorrem ao longo da vida do organismo. Estas mutações somáticas são alterações genéticas em outras células que não as células reprodutivas do animal, com os humanos acumulando cerca de 20 a 50 destas mutações por ano.


Embora a maioria dessas mutações seja inofensiva, algumas delas podem afetar o funcionamento normal de uma célula ou até mesmo fazer com que a célula se torne cancerosa. Durante décadas, os investigadores acreditaram que estas mutações também deviam de alguma forma desempenhar um papel no envelhecimento, mas não tinham os meios tecnológicos para as estudar. A tecnologia já existe e permite aos cientistas observar essas mutações somáticas em células normais.

 

Somatic mutations in humans


O Paradoxo de Peto

Mas, além do possível papel das mutações somáticas no envelhecimento, os investigadores também tinham outra questão sem resposta sobre o desenvolvimento do cancro, conhecida como paradoxo de Peto.


O paradoxo é o seguinte: o câncer se desenvolve a partir de células únicas. Portanto, animais maiores, como elefantes, que têm muito mais células do que animais menores, como um camundongo, deveriam, em teoria, ter um risco maior de câncer.


Só que eles não. A incidência de câncer em diferentes animais é totalmente independente do tamanho corporal. Os cientistas especulam que, de alguma forma, os animais maiores desenvolveram algum tipo de mecanismo para que não desenvolvam cancro à taxa que seria de esperar apenas pelo seu tamanho. Uma das teorias que pode explicar isso é que animais maiores têm uma taxa reduzida de acúmulo de mutações somáticas em suas células, mas até agora isso não pôde ser testado.


Em um novo estudo publicado em 13 de abril de 2022 na prestigiosa revista Nature, os cientistas examinaram as células de dezesseis espécies diferentes: macaco colobus preto e branco, gato, vaca, cachorro, furão, girafa, boto, cavalo, humano, leão, rato, rato-toupeira pelado, coelho, rato, lêmure de cauda anelada e tigre. Os investigadores descobriram que, apesar da enorme variação no tamanho do corpo e no tempo de vida, quando diferentes espécies animais chegam ao fim das suas vidas naturais, todas apresentam números semelhantes de mutações somáticas.


Os investigadores também descobriram algo mais relacionado com a longevidade, o que confirmou as suas suspeitas anteriores. Quanto maior a expectativa de vida do animal, mais lenta será a taxa de ocorrência dessas mutações somáticas. Isto sugere que as especulações de décadas dos cientistas sobre as mutações somáticas que desempenham um papel no processo de envelhecimento estão corretas.


Mas depois de os cientistas terem contabilizado o tempo de vida, não houve associação entre o tamanho do animal e a taxa de mutações somáticas, levando os investigadores a teorizar que existem outros factores em jogo na redução do risco de cancro em animais maiores em relação ao tamanho do seu corpo.

Envelhecimento e mudanças genéticas

O envelhecimento é um processo biológico complexo e multifatorial, e o acúmulo de alterações genéticas na forma de mutações somáticas não é tudo o que ocorre. As células e os tecidos do corpo podem ser danificados de muitas outras formas, incluindo a acumulação de proteínas mal dobradas, tanto dentro como fora das células, bem como alterações epigenéticas, que ocorrem como resultado de influências ambientais.


Na verdade, as alterações epigenéticas não resultam numa alteração no ADN da célula, mas podem afetar a forma como os genes funcionam, alterando a forma como o corpo “lê” uma determinada sequência de ADN. Outras alterações epigenéticas podem impedir a expressão dos genes e, como resultado, as proteínas codificadas por esses genes nunca são produzidas.

Câncer e mudanças genéticas

Um estudo anterior, publicado em outubro de 2018 por esse mesmo grupo de pesquisadores, do Wellcome Sanger Institute e da MRC Cancer Unit, da Universidade de Cambridge, analisou células esofágicas em pessoas saudáveis. sem sinais ou sintomas de doença. Os cientistas se interessaram pelas células esofágicas porque já sabiam que as células saudáveis ​​acumulam mutações somáticas.


Pesquisas anteriores revelaram que cerca de um quarto das células da pele normal de uma pessoa apresentam mutações causadas pelo câncer. Mas como a pele humana está exposta ao sol e sabe-se que a luz ultravioleta que contém aumenta o desenvolvimento do cancro, os investigadores recolheram amostras do interior do esófago, onde nenhuma luz solar alguma vez penetraria.


A pesquisa revelou que, para pessoas na faixa dos vinte anos, as células saudáveis ​​do esôfago já apresentam pelo menos várias centenas de mutações em cada célula. Este número aumenta dramaticamente para mais de 2.000 mutações por célula para aqueles que são mais velhos.


Mas a descoberta fascinante e bastante inesperada do estudo foi esta: quando examinadas ao microscópio, as células esofágicas dos participantes do estudo, que eram todos saudáveis ​​e não apresentavam sintomas de doença, pareciam completamente normais. Mas quando os cientistas examinaram a composição genética dessas mesmas células, descobriram que os tecidos esofágicos estavam completamente interpenetrados com mutações, tanto que, nos indivíduos de meia-idade, as células mutantes superavam em número as normais!


Estas mutações específicas foram associadas ao cancro do esófago e parece que nos sujeitos do estudo, estas mutações deram às células uma vantagem competitiva e permitiram-lhes “assumir” o tecido circundante para formar uma densa colcha de retalhos de células mutadas.


Estes estudos marcam apenas o início da compreensão de como as alterações genéticas, como as mutações somáticas, impulsionam o desenvolvimento do cancro e qual o papel que estas mutações desempenham no processo de envelhecimento. O câncer de esôfago é notoriamente difícil de tratar, com apenas 20% dos pacientes sobrevivendo mais de cinco anos após o diagnóstico.


Compreender como estas mutações somáticas se desenvolvem e também permitir uma vantagem competitiva para as células do esófago que as transportam poderia levar a testes de diagnóstico que poderiam permitir que a doença fosse descoberta muito, muito mais cedo, levando a uma taxa de sobrevivência muito melhorada.

Alzheimer e alterações genéticas

 

As células nem sempre sucumbem aos danos no ADN, pois possuem vias de reparação para lidar com os efeitos, mas em doenças como a doença de Alzheimer, os neurónios (células cerebrais) não conseguem acompanhar a quantidade de danos que estão a ser causados. Na verdade, nas pessoas com Alzheimer, os neurónios acumulam mutações muito mais rapidamente do que nas pessoas sem a doença.

 

Neuron's damage as a result of Amyloid-β and tau proteins build-up in Alzheimer's


Estas mutações resultam na acumulação de proteínas conhecidas como β-amiloide e tau que induzem a produção de espécies reativas de oxigénio, contribuindo para a morte de células cerebrais. Num estudo publicado em abril de 2022, os investigadores descobriram que as pessoas com Alzheimer tinham um grande número de mutações recentemente adquiridas nas suas células cerebrais, uma quantidade suficientemente grande para desativar genes importantes para o funcionamento do cérebro.

O que esta pesquisa significa para sua saúde

A ciência da longevidade e do envelhecimento, bem como os conhecimentos sobre o desenvolvimento do cancro, dependem destes primeiros estudos genéticos fundamentais, que preparam o terreno para mais investigação e desenvolvimento de modalidades diagnósticas e terapêuticas. Entretanto, você deve, como indivíduo, otimizar a sua saúde através de uma combinação de nutrição, suplementação direcionada , exercício, sono de qualidade e controlo do stress para manter sob controlo os efeitos destas mutações inevitáveis.

 

 

 

Referências:

 

1. Cagan, A., Baez-Ortega, A., Brzozowska, N. et al. As taxas de mutação somática aumentam com a expectativa de vida dos mamíferos. Natureza 604, 517–524 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04618-z

2. Martincorena I, Fowler JC, Wabik A, Lawson ARJ, Abascal F, Hall MWJ, Cagan A, Murai K, Mahbubani K, Stratton MR, Fitzgerald RC, Handford PA, Campbell PJ, Saeb-Parsy K, Jones PH. Clones mutantes somáticos colonizam o esôfago humano com a idade. Ciência. 23 de novembro de 2018;362(6417):911-917. doi: 10.1126/science.aau3879. Epub 2018, 18 de outubro. PMID: 30337457; PMCID: PMC6298579.

3. Miller, MB, Huang, AY, Kim, J. et al. Alterações genômicas somáticas em neurônios únicos da doença de Alzheimer. Natureza (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04640-1


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