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Envelhecimento preciso de animais selvagens graças ao primeiro relógio epigenético para morcegos
Este é o primeiro trabalho de pesquisa a mostrar que os animais selvagens podem ser envelhecidos com precisão usando um relógio epigenético, que prevê a idade com base em mudanças específicas no DNA.
Por Universidade de Maryland - 12/03/2021


Um estudo liderado pela UMD revelou mudanças relacionadas à idade no DNA dos morcegos relacionadas à longevidade. No sentido horário a partir do canto superior esquerdo: morcego vampiro comum, (G. Wilkinson), morcego-ferradura, Rhinolophus ferrumequinum (G. Jones), morcego aveludado de cauda livre, morcego (S. Puechmaille) e morcego-de-rato-maior (M. Tschapka ) Todos podem viver 30 anos ou mais, exceto os maiores com orelhas de rato, que vivem apenas até os 6 anos de idade. Crédito: G. Wilkinson, G. Jones, S. Puechmaille, M. Tschapka

Um novo estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Maryland e da UCLA descobriu que o DNA de amostras de tecido pode ser usado para prever com precisão a idade dos morcegos na natureza. O estudo também mostrou que as mudanças relacionadas à idade no DNA de espécies de vida longa são diferentes daquelas em espécies de vida curta, especialmente em regiões do genoma próximas a genes associados ao câncer e imunidade. Este trabalho fornece uma nova visão sobre as causas dos declínios relacionados à idade.

Este é o primeiro trabalho de pesquisa a mostrar que os animais selvagens podem ser envelhecidos com precisão usando um relógio epigenético, que prevê a idade com base em mudanças específicas no DNA. Este trabalho fornece uma nova ferramenta para biólogos que estudam animais na natureza. Além disso, os resultados fornecem informações sobre os possíveis mecanismos por trás da longevidade excepcional de muitas espécies de morcegos. O estudo foi publicado na edição de 12 de março de 2021 da revista Nature Communications.

"Esperamos que essas mudanças epigenéticas sejam preditivas da idade", disse Gerald Wilkinson, professor de biologia da UMD e coautor do artigo. "Mas agora temos os dados para mostrar que, em vez de ter que seguir os animais ao longo da vida para ter certeza de sua idade, você pode simplesmente sair e pegar uma pequena amostra de um indivíduo na natureza e ser capaz de saber sua idade, o que nos permite fazer todos os tipos de perguntas que não podíamos antes. "

"O que é realmente interessante é que os locais onde encontramos metilação aumentando com a idade nos morcegos de vida curta estão próximos a genes que mostraram estar envolvidos na tumorigênese - câncer - e na resposta imunológica", disse Wilkinson. "Isso sugere que pode haver algo a ser examinado nessas regiões em relação aos mecanismos responsáveis ​​pela longevidade."


Os pesquisadores analisaram o DNA de 712 morcegos de idade conhecida, representando 26 espécies, para encontrar mudanças na metilação do DNA em locais do genoma associados ao envelhecimento. A metilação do DNA é um processo que desliga os genes. Ocorre durante o desenvolvimento e é um importante regulador das células. No geral, a metilação tende a diminuir em todo o genoma com a idade. Usando o aprendizado de máquina para encontrar padrões nos dados, os pesquisadores descobriram que podiam estimar a idade de um morcego em até um ano com base nas mudanças na metilação em 160 locais do genoma. Os dados também revelaram que as espécies de morcegos de vida muito longa exibem menos mudança na metilação geral à medida que envelhecem do que os morcegos de vida curta.

Wilkinson e sua equipe analisaram os genomas de quatro espécies de morcegos - três de longa duração e uma de curta duração - para identificar os genes específicos presentes nas regiões do genoma onde as diferenças relacionadas à idade na metilação se correlacionavam com a longevidade. Eles descobriram locais específicos no genoma onde a metilação tinha mais probabilidade de aumentar em vez de diminuir com a idade nos morcegos de vida curta, mas não em morcegos de vida longa, e que esses locais estavam localizados perto de 57 genes que sofrem mutação frequente em tumores cancerosos e 195 genes envolvidos na imunidade.

"O que é realmente interessante é que os locais onde encontramos metilação aumentando com a idade nos morcegos de vida curta estão próximos a genes que mostraram estar envolvidos na tumorigênese - câncer - e na resposta imunológica", disse Wilkinson. "Isso sugere que pode haver algo a ser examinado nessas regiões em relação aos mecanismos responsáveis ​​pela longevidade."

Wilkinson disse que a análise da metilação pode fornecer uma visão sobre muitas diferenças relacionadas à idade entre as espécies e levar a uma melhor compreensão das causas dos declínios relacionados à idade em muitas espécies .

"Os morcegos vivem muito tempo, mas sua audição não diminui com a idade, como a nossa", disse ele. "Você poderia usar este método para ver se há diferenças na metilação associadas à audição. Existem todos os tipos de perguntas como esta que podemos fazer agora."

O artigo de pesquisa, "A metilação do DNA prediz a idade e fornece uma visão sobre a longevidade excepcional dos morcegos", foi publicado em 12 de março de 2021, na edição da Nature Communications .

 

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