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Qual é a sua idade biológica? Um novo 'relógio de envelhecimento' tem a resposta

Carimbo de data / hora: 24 de maio de 2022 10:00
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Quantos anos você realmente tem?

Parece uma pergunta simples. É baseado em quando você nasceu. No entanto, todos conhecemos pessoas que parecem muito mais jovens do que sua idade cronológica. Eles têm pele e cabelos radiantes. Eles parecem mais afiados do que sua idade sugere. Eles são altamente ativos com energia surpreendente.

Por quê? Estudos têm mostrado repetidamente que células, tecidos e pessoas têm uma “idade biológica” que pode ou não corresponder à idade em termos de aniversários. Longevidade cientistas tomaram nota. À medida que eles analisam o que nos faz envelhecer, uma métrica principal aparece: um relógio biológico de envelhecimento – uma medida que reflete a idade do seu corpo, independentemente de seus anos na Terra.

Um dos relógios de envelhecimento mais populares mergulha profundamente em nossas células. À medida que envelhecemos, nossos genomas adicionam pedaços de produtos químicos que alteram sua expressão genética. Esses marcadores, apelidados de modificações epigenéticas, normalmente apenas ligam e desligam como velcro. Mas com a idade, certos pedaços do genoma adicionam muito mais pedaços, que funcionam essencialmente para desligar os genes.

Em outras palavras, nossas células têm uma idade epigenética (EpiAge). Mas o que significa o relógio para a longevidade?

Conheça o Relojoeiro

O Dr. Steve Horvath estava de olho em prolongar a vida útil desde a adolescência. Biomatemático, ele se concentrou no uso de modelagem computacional e IA para “entender como prolongar a vida."

Mas para encontrar a chave, ele precisava de um foco. A ideia de Horvath surgiu da epigenética – uma maneira poderosa de nossos corpos controlarem a expressão do DNA sem alterar os próprios filamentos de DNA. A epigenética é uma dança extremamente fluida, com vários componentes químicos se prendendo ou caindo das fitas de DNA. A dança epigenética muda com a idade, embora algumas mudanças pareçam consistentes ao longo do tempo. Isso levou Horvath a perguntar: podemos usar esses marcadores epigenéticos para medir a idade de uma célula?

Aparentemente a resposta é sim. Depois de coletar e analisar mais de 13,000 amostras humanas, Horvath encontrou uma fita métrica impressionante para o envelhecimento. A chave foi um tipo de modificação epigenética chamada metilação, que tende a repousar em pontos de DNA apelidados de ilhas CpG. (Todos nós precisamos de férias de verão!)

Sua equipe desenvolveu um algoritmo para a idade biológica – um relógio biológico celular – que impressionou os pesquisadores da longevidade com sua precisão em todo o corpo. Em vez de um único, o EpiAge parece funcionar para vários órgãos e tecidos, potencialmente esclarecendo como o envelhecimento acontece.

“Eu queria desenvolver um método que funcionasse em muitos ou na maioria dos tecidos. Foi um projeto muito arriscado”, disse Horvath na época.

O erro médio do relógio foi de míseros 3.6 anos, o que significa que ele pode medir a idade de uma pessoa em 43 meses. Ainda mais impressionante, o relógio usava um modelo estatístico simples, que analisava um certo tipo de modificação epigenética – metilação do DNA – em apenas dois locais-alvo no DNA. Bastou uma amostra de saliva. Com mais trabalho, Horvath encontrou ainda mais padrões que refletiam a idade de certos tipos de células, como neurônios e células sanguíneas. O teste foi “incrivelmente bom”, disse Kevin Bryant da Zymo Research, uma empresa de biotecnologia em Irvine, Califórnia. no momento.

O EpiAge também começou a procurar sob o véu. “A discrepância entre a idade epigenética estimada por esses relógios e a idade cronológica é chamada de aceleração EpiAge”, disseram os autores. “Estudos epidemiológicos ligaram a aceleração do EpiAge a uma ampla variedade de patologias, estados de saúde, estilo de vida, estado mental e fatores ambientais, indicando que os relógios epigenéticos exploram processos biológicos críticos envolvidos no envelhecimento”.

No entanto, uma questão gritante permaneceu: o que exatamente o relógio EpiAge está medindo?

As marcas do envelhecimento

Se você está tendo problemas para vincular modificações epigenéticas ao envelhecimento, eu te entendo. Como e por que o que são essencialmente “ímãs de geladeira” para o genoma mudam alguma coisa?

Deixe-me apresentá-lo à roda do envelhecimento.

Ampliando nossos genes, o genoma se torna mais instável – o que significa que há mais chances de mutações. Os telômeros, a capa protetora dos genes, definham. As proteínas começam a se comportar de maneira instável, às vezes formando aglomerados que entopem o sistema de eliminação de resíduos da célula, potencialmente levando a A doença de Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas. A fábrica de energia da célula, a mitocôndria, engasga e funciona mal. As células não podem mais sentir os nutrientes flutuando. Pior ainda, algumas células desistem completamente e se transformam em “células zumbis” senescentes – elas não morrem, mas não realizam funções normais, em vez disso, expelem produtos químicos imunológicos tóxicos.

O problema é que não sabemos por que esses diferentes tipos de comportamentos de envelhecimento acontecem. E ao medir a idade, não sabemos como os relógios de envelhecimento correspondem a essas marcas. É em parte porque existem vários relógios de envelhecimento. EpiAge é um. Outra é (sem brincadeira) Pele e sangue, que “prevê a expectativa de vida e se relaciona com muitas condições relacionadas à idade”.

In um novo estudo, publicado em Envelhecimento da Natureza, Horvath e o Dr. Ken Raj, do Altos Labs, deram o primeiro passo para vincular o relógio epigenético às marcas do envelhecimento. Usando células humanas doadas de 14 pessoas saudáveis ​​– cultivadas dentro de recipientes no laboratório – a equipe dividiu as células em quatro grupos. Um foi atingido por radiação, outro ajustado para se tornar canceroso e um terceiro que se transformou em células senescentes “zumbis”. O quarto grupo foi deixado sozinho sem qualquer tratamento.

Esses tratamentos refletem as principais características do envelhecimento, explicaram os autores. A radiação em pequenas doses, por exemplo, desestabiliza o genoma que imita o envelhecimento, e as células tornam-se senescentes em apenas duas semanas. Células semelhantes ao câncer também envelheceram pesadamente em apenas alguns dias. No entanto, surpreendentemente, as células não envelheceram de acordo com o EpiAge, mesmo quando testadas em outras células. “Esses resultados, obtidos por meio de investigação usando diferentes células primárias humanas e de camundongos e múltiplas doses e regimes de radiação, demonstram que o envelhecimento epigenético não é afetado pela instabilidade genômica induzida por quebras de DNA induzidas por radiação”, disseram os autores.

Em outras palavras, o que o EpiAge mede – mudanças no epigenoma CpG de uma célula – não necessariamente prevê o status de senescência “zumbi” de uma célula. Da mesma forma, o relógio não parecia corresponder aos problemas dos telômeros ou à estabilidade geral do genoma.

O que combinou? Energia. Decompondo-o, o EpiAge está associado à capacidade de uma célula de detectar nutrientes - um sinal-chave que a diz para crescer, reproduzir ou murchar. Outro associado é a atividade das mitocôndrias, que gera energia para a célula. Por fim, o EpiAge também parece refletir a quantidade de células-tronco nas amostras, que muda desde cedo.

“A observação de que o envelhecimento começa tão cedo na vida é possível porque a idade agora pode ser medida com base na biologia da célula, em vez da passagem do tempo”, disseram os autores. Para relógios envelhecidos, “essa medição permite interrogar a ligação entre idade e longevidade”.

Enquanto os relógios envelhecidos estão se tornando cada vez mais populares, a questão é o que exatamente cada um mede. “A empolgação após o desenvolvimento dos relógios epigenéticos foi tingida de incerteza quanto ao significado de suas medições”.

Este estudo é um dos primeiros a vincular um poderoso relógio de envelhecimento às características do envelhecimento. “A conexão do envelhecimento epigenético com quatro das características do envelhecimento implica que essas características também estão mutuamente conectadas em níveis mais profundos”, escreveram os autores.

Em outras palavras, começamos a investigar o que une as múltiplas veias do envelhecimento. “A ausência de uma conexão entre as outras características do envelhecimento e o envelhecimento epigenético sugere que o envelhecimento é uma consequência de mecanismos multiparalelos”, disseram os autores. Alguns podem ser devido a alterações epigenéticas; outros simplesmente devido ao desgaste. Traga o multiverso envelhecido da loucura.

Crédito de imagem: Icons8_team da P

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