Técnica antienvelhecimento faz células da pele agirem 30 anos mais jovens

Pesquisadores desenvolveram um método que pode atrasar o relógio biológico das células da pele em 30 anos, criando células-tronco a partir de células maduras, que podem ser usadas para tratar doenças da pele no futuro.

As células da pele foram expostas a moléculas que invertem seu desenvolvimento, mas ainda mantêm sua função, criando uma espécie de célula-tronco que mantém sua função original no corpo. As descobertas foram publicadas na revista científica eLife.

Em 2007, Shinya Yamanaka, da Universidade de Kyoto, no Japão, desenvolveu uma técnica que poderia transformar células da pele adultas em células-tronco, inserindo quatro moléculas especializadas, apelidadas de “fatores Yamanaka”, que revertem o desenvolvimento celular. Leva cerca de 50 dias de exposição a essas moléculas para que as células normais sejam reprogramadas no que são conhecidas como células-tronco pluripotentes induzidas (CTPis).

“Quando você transforma uma célula em uma CTPi, perde o tipo de célula original e sua funcionalidade”, diz Diljeet Gill, do Babraham Institute, em Cambridge, Reino Unido.

Gill e seus colegas desenvolveram uma técnica que usa fatores Yamanaka para rejuvenescer as células da pele sem perder sua funcionalidade anterior.

Leia sobre "O envelhecimento da pele", "Células-tronco: uso na Medicina e questões éticas" e "Protetor solar: como ele protege a pele".

Os pesquisadores coletaram amostras de células da pele de três doadores humanos com idade média de cerca de 50 anos e as expuseram aos fatores Yamanaka por apenas 13 dias para antienvelhecer parcialmente as células. Eles então removeram os fatores Yamanaka e deixaram as células crescerem.

À medida que envelhecemos, nosso DNA é marcado com produtos químicos, portanto, rastrear esses marcadores pode nos ajudar a determinar a idade de nossos corpos. Isso é conhecido como nosso relógio epigenético. Com o tempo, alguns de nossos genes serão ativados ou desativados, a coleção dos quais é conhecida como transcriptoma.

Gill e sua equipe descobriram que o relógio epigenético e os perfis do transcriptoma das células parcialmente reprogramadas correspondiam aos perfis das células da pele que pertenciam a pessoas 30 anos mais jovens.

As células rejuvenescidas também funcionaram como as mais jovens, criando mais colágeno do que aquelas que não passaram por reprogramação. E quando colocadas em uma ferida artificial, as células reprogramadas se moveram para fechar a lacuna muito mais rapidamente do que as mais antigas.

“Na juventude, se você se cortar, vai ser mais rápido para curar a ferida, enquanto em adultos mais velhos e idosos levaria mais tempo para curar”, diz o membro da equipe Wolf Reik, também do Babraham Institute. “É muito emocionante – não apenas as leituras moleculares que são mais jovens, mas a célula também funciona mais como células jovens.”

O principal avanço neste estudo é que agora somos capazes de rejuvenescer substancialmente as células sem alterar sua identidade ou funcionalidade, diz Reik. “Em estudos anteriores, você acabaria com uma célula-tronco, o que não é o que você deseja para terapia”.

A técnica pode um dia ser útil no tratamento de doenças da pele, como queimaduras e úlceras. Há também o bônus adicional de que as células não seriam rejeitadas pelo corpo de um indivíduo, porque seriam suas próprias células, diz Gill.

“Até agora, só testamos essa técnica em células da pele. Estamos empolgados para ver se podemos traduzi-la em outros tipos de células”, diz Gill.

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem o rejuvenescimento multiômico de células humanas por reprogramação transitória da fase de maturação.

Eles contextualizam como o envelhecimento é o declínio gradual na aptidão do organismo que ocorre ao longo do tempo, levando à disfunção tecidual e à doença. No nível celular, o envelhecimento está associado a função reduzida, expressão gênica alterada e epigenoma perturbado.

A reprogramação de células somáticas, o processo de conversão de células somáticas em células-tronco pluripotentes induzidas (CTPis), pode reverter essas alterações associadas à idade. No entanto, durante a reprogramação para CTPi, a identidade das células somáticas é perdida e pode ser difícil de readquirir, pois as CTPis rediferenciadas geralmente se assemelham a células fetais em vez de células adultas maduras.

Trabalhos recentes demonstraram que o epigenoma já está rejuvenescido pela fase de maturação da reprogramação, o que sugere que a reprogramação completa para CTPi não é necessária para reverter o envelhecimento das células somáticas.

Neste estudo, foi desenvolvido o primeiro método de 'reprogramação transitória da fase de maturação' (RTFM), onde os fatores de reprogramação são expressos até este ponto de rejuvenescimento seguido da retirada de sua indução.

Usando fibroblastos dérmicos de doadores de meia-idade, descobriu-se que as células perdem temporariamente e depois readquirem sua identidade de fibroblastos durante a RTFM, possivelmente como resultado de memória epigenética em intensificadores e/ou expressão persistente de alguns genes de fibroblastos.

De modo emocionante, esse método rejuvenesceu substancialmente vários atributos celulares, incluindo o transcriptoma, que foi rejuvenescido em cerca de 30 anos, conforme medido por um novo relógio do transcriptoma.

O epigenoma, incluindo os níveis de metilação da histona H3K9me3 e o relógio de envelhecimento da metilação do DNA, foi rejuvenescido de forma semelhante.

A magnitude do rejuvenescimento instigado pela RTFM parece substancialmente maior do que a alcançada nos protocolos anteriores de reprogramação transitória. Além disso, os fibroblastos que passaram por RTFM produziram níveis juvenis de proteínas de colágeno e mostraram rejuvenescimento funcional parcial de sua velocidade de migração.

Finalmente, esse trabalho sugere que uma reprogramação mais extensa não necessariamente resulta em maior rejuvenescimento, mas sim que existem janelas de tempo ideais para rejuvenescer o transcriptoma e o epigenoma.

No geral, foi demonstrado que é possível separar o rejuvenescimento da reprogramação completa da pluripotência, o que deve facilitar a descoberta de novos genes e terapias antienvelhecimento.

Veja também sobre "O processo de envelhecimento", "Genética - conceitos básicos" e "Cuidados com a pele".

 

Fontes:
eLife, publicação em 08 de abril de 2022.
New Scientist, notícia publicada em 08 de abril de 2022.