Cientistas da Escola de Medicina Yong Loo Lin da Universidade Nacional de Singapura descobriram uma proteína que pode ajudar a restaurar a capacidade do cérebro de produzir novas células à medida que envelhecemos. Suas descobertas foram publicadas em progresso científicoindicam que um fator de transcrição denominado fator de transcrição semelhante a myb de ligação à ciclina D 1 (DMTF1) é um regulador central da atividade das células-tronco neurais no cérebro idoso. 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 e desempenham um papel importante no aprendizado e na memória. À medida que as pessoas envelhecem, estas células estaminais perdem gradualmente a capacidade de se renovarem, levando ao declínio cognitivo.
Estudando DMTF1 em células cerebrais envelhecidas
O estudo foi liderado pelo professor assistente Ong Sek Tong Derrick, do Departamento de Fisiologia e do Programa de Pesquisa Translacional em Saúde e Longevidade da Faculdade de Medicina da NUS, com o Dr. Liang Yajing como primeiro autor. A equipe decidiu descobrir as mudanças biológicas que causam o enfraquecimento das células-tronco neurais ao longo do tempo, com o objetivo de identificar alvos para futuras terapias destinadas a retardar o envelhecimento neural.
Para compreender a função do DMTF1, os investigadores examinaram células estaminais neurais derivadas de seres humanos e modelos de laboratório concebidos para imitar o envelhecimento prematuro. Eles usaram a ligação do genoma e a análise do transcriptoma para mapear como o DMTF1 afeta a atividade genética. Um foco principal é como esta proteína interage com as células-tronco afetadas pela disfunção dos telômeros. Telômeros são as extremidades protetoras dos cromossomos que encurtam gradualmente cada vez que uma célula se divide. Esse encurtamento é amplamente considerado um sinal de envelhecimento.
Restaure a regeneração das células-tronco envelhecidas
A equipe descobriu que os níveis de DMTF1 foram significativamente reduzidos em células-tronco neurais “envelhecidas”. Quando restauraram a expressão de DMTF1, as células recuperaram a capacidade de regeneração. Isto sugere que o DMTF1 pode servir como um alvo terapêutico promissor para restaurar a função das células-tronco no cérebro envelhecido.
Análises posteriores revelaram como o DMTF1 exerce seus efeitos. Esta proteína regula genes acessórios (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 podem se auto-renovar de forma eficiente.
“A regeneração prejudicada de células-tronco neurais tem sido associada há muito tempo ao envelhecimento neural. A regeneração insuficiente de células-tronco neurais inibe a formação de novas células necessárias para apoiar as funções de aprendizagem e memória. Embora estudos tenham descoberto que a regeneração defeituosa de células-tronco neurais pode ser parcialmente restaurada, os mecanismos subjacentes permanecem pouco compreendidos”, disse o professor assistente Ong. “Compreender os mecanismos de regeneração das células-tronco neurais fornece uma base mais sólida para o estudo do declínio cognitivo relacionado à idade”.
Tratamentos potenciais para retardar o envelhecimento cerebral
As descobertas sugerem que estratégias destinadas a aumentar os níveis de DMTF1 ou aumentar a sua atividade podem reverter ou atrasar o declínio relacionado com o envelhecimento na função das células estaminais neurais.
Embora os resultados atuais sejam baseados principalmente em experimentos in vitro, os pesquisadores planejam estudar se o aumento do DMTF1 pode aumentar o número de células-tronco neurais e melhorar o aprendizado e a memória em condições que envolvem encurtamento dos telômeros e envelhecimento natural, sem aumentar o risco de tumores cerebrais. A longo prazo, a equipe espera encontrar pequenas moléculas que possam estimular com segurança a atividade do DMTF1 para rejuvenescer as células-tronco neurais envelhecidas.
“Nossas descobertas sugerem que o DMTF1 contribui para a proliferação de células-tronco neurais durante o envelhecimento neural”, disse o Dr. Liang. “Embora a nossa investigação esteja ainda no início, estes resultados fornecem uma estrutura para a compreensão de como as alterações moleculares relacionadas com o envelhecimento afetam o comportamento das células estaminais neurais e podem, em última análise, orientar o desenvolvimento de tratamentos bem-sucedidos”.
