O intestino humano substitui suas células mais rapidamente do que qualquer outro tecido do corpo. A cada poucos dias, novas células são produzidas por células-tronco especializadas que mantêm o revestimento intestinal saudável. Com o tempo, essas células-tronco começam a acumular alterações epigenéticas. Estas são etiquetas químicas ligadas ao DNA que agem como interruptores liga e desliga, controlando quais genes são ligados e quais são desligados.
Um novo estudo foi publicado A natureza está envelhecendo mostra que estas mudanças seguem um padrão claro em vez de aparecerem aleatoriamente A equipa de investigação internacional foi liderada pelo Professor Francesco Neri, da Universidade de Turim, em Itália. Os cientistas identificaram um processo que chamam de deriva ACCA (envelhecimento e câncer de cólon associado), uma mudança gradual nos marcadores epigenéticos que se torna mais forte à medida que as pessoas envelhecem. “Observamos um padrão epigenético que se torna cada vez mais evidente com a idade”, disse o professor Neri, ex-líder do grupo do Instituto Leibniz sobre Envelhecimento – Instituto Fritz Lippmann de Jenner.
Padrões de envelhecimento estão associados ao risco de câncer
Os genes mais afetados por esse fluxo são aqueles que ajudam a manter o equilíbrio normal dos tecidos. Muitos deles estão envolvidos na regeneração do revestimento intestinal através da via de sinalização Wnt. Quando esses genes são alterados, a capacidade do intestino de se reparar começa a enfraquecer.
Os pesquisadores descobriram que o mesmo padrão de fluxo foi observado não apenas no tecido intestinal envelhecido, mas também em quase todas as amostras de câncer de cólon analisadas. Esta sobreposição sugere que o envelhecimento das células estaminais pode criar condições que tornam mais provável o desenvolvimento do cancro.
Uma colcha de retalhos de envelhecimento dentro do intestino
Uma descoberta interessante é que o envelhecimento não afeta uniformemente o intestino. O intestino é composto de pequenas estruturas chamadas criptas, cada uma formada a partir de uma única célula-tronco. Se a célula-tronco desenvolver alterações epigenéticas, todas as células dentro da cripta as herdarão.
A Dra. Anna Krepelova explica como esse processo se desenrola. “Com o tempo, mais e mais regiões com um perfil epigenético antigo se desenvolvem no tecido. Através do processo natural de divisão das criptas, essas regiões continuam a se expandir e podem crescer ao longo de muitos anos”.
Como resultado, as entranhas dos adultos mais velhos tornam-se uma mistura de criptas mais jovens e muito mais velhas. Algumas áreas permanecem relativamente saudáveis, enquanto outras produzem células danificadas, aumentando a probabilidade de crescimento do cancro.
Perda de ferro prejudica reparo do DNA
Os pesquisadores também descobriram por que ocorre essa deriva epigenética. À medida que as células intestinais envelhecem, elas absorvem menos ferro e liberam mais. Isso reduz a quantidade de ferro (II) disponível no núcleo da célula. O ferro (II) é essencial para o bom funcionamento das enzimas TET (translocação dez-onze), que normalmente ajudam a remover o excesso de metilação do DNA.
Quando os níveis de ferro caem, essas enzimas não funcionam mais de forma eficaz. Como resultado, o excesso de metilação do DNA permanece no lugar em vez de se decompor.
“Quando as células não têm ferro suficiente, marcas defeituosas permanecem no DNA. E as células perdem a capacidade de remover essas marcas”, diz a Dra. Anna Krepelova. À medida que a atividade do TET diminui, a metilação do DNA aumenta, genes-chave são desligados e eles “ficam em silêncio”. Esta reação em cadeia acelera ainda mais a deriva epigenética.
A inflamação acelera o processo de envelhecimento
A inflamação no intestino relacionada à idade piora o problema. A equipe mostrou que mesmo sinais inflamatórios leves podem perturbar o equilíbrio do ferro dentro das células e colocar pressão adicional no metabolismo. Ao mesmo tempo, a sinalização Wnt é enfraquecida, reduzindo a capacidade das células-tronco de permanecerem ativas e saudáveis.
Juntos, o desequilíbrio de ferro, a inflamação e a redução da sinalização Wnt atuam como um acelerador da deriva epigenética. Por causa disso, o envelhecimento intestinal pode começar mais cedo e progredir mais rápido do que os cientistas acreditavam anteriormente.
O intestino pode retardar o envelhecimento?
Apesar da complexidade destes processos, os resultados oferecem alguma esperança. Em experimentos de laboratório utilizando culturas organoides, modelos do intestino delgado cultivados a partir de células-tronco, os pesquisadores conseguiram retardar ou reverter parcialmente a deriva epigenética. Eles conseguiram isso restaurando a absorção de ferro ou aumentando diretamente a sinalização Wnt.
Ambos os métodos reativam a enzima TET e começam a eliminar novamente o excesso de metilação do DNA das células. “Isso significa que o envelhecimento epigenético não precisa ser um estado terminal e fixo”, disse a Dra. Anna Krepelova. “Pela primeira vez, vemos que é possível alterar os parâmetros do envelhecimento profundamente no núcleo molecular da célula”.
