Saúde

Estudo revela como um gene da longevidade protege as células-tronco cerebrais do estresse
Estudos em humanos que vivem mais de 100 anos mostraram que muitos compartilham uma versão incomum de um gene chamado Forkhead box protein O3 (FOXO3).
Por Weill Cornell Medical College - 20/02/2021


O tratamento com antioxidantes estimula o nascimento de novos neurônios a partir das células-tronco, suprimindo a sinalização de estresse. Crédito: o laboratório Paik.

Um gene ligado à longevidade incomum em humanos protege as células-tronco cerebrais dos efeitos nocivos do estresse, de acordo com um novo estudo realizado por pesquisadores da Weill Cornell Medicine.

Estudos em humanos que vivem mais de 100 anos mostraram que muitos compartilham uma versão incomum de um gene chamado Forkhead box protein O3 (FOXO3). Essa descoberta levou a Dra. Jihye Paik, professora associada de patologia e medicina laboratorial da Weill Cornell Medicine, e seus colegas a investigarem como esse gene contribui para a saúde do cérebro durante o envelhecimento.

Em 2018, a Dra. Paik e sua equipe mostraram que camundongos sem o gene FOXO3 no cérebro são incapazes de lidar com condições estressantes no cérebro, o que leva à morte progressiva das células cerebrais . Seu novo estudo, publicado em 28 de janeiro na Nature Communications , revela que o FOXO3 preserva a capacidade do cérebro de se regenerar, evitando que as células-tronco se dividam até que o ambiente apoie a sobrevivência das novas células.

"As células-tronco produzem novas células cerebrais, que são essenciais para o aprendizado e a memória ao longo de nossa vida adulta ", disse o Dr. Paik, que também é membro do Sandra and Edward Meyer Cancer Center da Weill Cornell Medicine. "Se as células-tronco se dividem sem controle, elas se esgotam. O gene FOXO3 parece fazer seu trabalho impedindo as células-tronco de se dividirem até que o estresse passe."

Muitos desafios como inflamação, radiação ou falta de nutrientes adequados podem causar estresse no cérebro. Mas a Dra. Paik e seus colegas examinaram especificamente o que acontece quando as células-tronco do cérebro são expostas ao estresse oxidativo , que ocorre quando tipos prejudiciais de oxigênio se acumulam no corpo.

"Aprendemos que a proteína FOXO3 é modificada diretamente pelo estresse oxidativo", disse ela. Essa modificação envia a proteína para o núcleo da célula-tronco, onde ativa os genes de resposta ao estresse .

A resposta ao estresse resultante leva ao esgotamento de um nutriente chamado s-adenosilmetionina (SAM). Esse nutriente é necessário para ajudar uma proteína chamada lamina a formar um envelope protetor ao redor do DNA no núcleo da célula-tronco.

"Sem o SAM, o lamin não pode formar essa barreira forte e o DNA começa a vazar", disse ela.

A célula confunde esse DNA com uma infecção por vírus, que desencadeia uma resposta imune chamada de resposta do interferon tipo I. Isso faz com que a célula-tronco fique dormente e pare de produzir novos neurônios.

"Esta resposta é realmente muito boa para as células-tronco porque o ambiente externo não é ideal para neurônios recém-nascidos", explicou o Dr. Paik. "Se novas células fossem feitas em condições tão estressantes, elas seriam mortas. É melhor que as células-tronco permaneçam dormentes e esperem até que o estresse passe para produzir neurônios."

O estudo pode ajudar a explicar por que certas versões do FOXO3 estão ligadas a vidas extraordinariamente longas e saudáveis ​​- eles podem ajudar as pessoas a manter uma boa reserva de células-tronco cerebrais . Também pode ajudar a explicar por que o exercício regular, que aumenta o FOXO3, ajuda a preservar a agudeza mental. Mas o Dr. Paik advertiu que é muito cedo para saber se essas novas informações poderiam ser usadas para criar novas terapias para doenças cerebrais .

"Pode ser uma espada de dois gumes", explicou o Dr. Paik. "A ativação excessiva do FOXO3 pode ser muito prejudicial. Não queremos mantê-lo ativado o tempo todo."

Para entender melhor os processos envolvidos, ela e seus colegas continuarão a estudar como o FOXO3 é regulado e se ligá-lo ou desligá-lo brevemente seria benéfico para a saúde.

 

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