Os cientistas que buscam desvendar os segredos do envelhecimento celular identificaram um gene que desencadeia a senescência, um fenômeno no qual as células param de se dividir.

A senescência é uma ocorrência natural na vida de uma célula, e os pesquisadores procuraram aprender sobre isso por alguns motivos. Primeiro, está ligado à velhice:acredita-se que as células senescentes contribuam para doenças cardíacas, artrite, catarata e um bando de outras doenças relacionadas à idade. Segundo, a falta de senescência é uma marca registrada das células cancerosas, que contornam esse processo para se replicar de maneira não controlada.

O novo estudo - publicado online em 20 de junho em Molecular Omics , um jornal da Royal Society of Chemistry - ilumina os genes envolvidos na senescência celular, e destaca um em particular que parece intimamente associado a este processo biológico crucial.

Em experimentos, Pesquisadores da Universidade de Buffalo descobriram que um gene chamado CD36 é excepcionalmente ativo em idosos, células senescentes.

O que mais, cientistas foram capazes de causar jovens, células saudáveis ​​parem de se dividir aumentando a atividade de CD36 dentro dessas células. O efeito se espalhou para as células próximas, com quase todas as células em uma placa de Petri mostrando sinais de senescência quando apenas uma pequena fração dessas células - cerca de 10 a 15 por cento - estavam superexpressando CD36. Novas células colocadas no meio de crescimento (uma substância pastosa) que anteriormente abrigava as células senescentes também pararam de se replicar.

"O que descobrimos foi muito surpreendente, "diz Ekin Atilla-Gokcumen, Ph.D., professor assistente de química na UB College of Arts and Sciences. “A senescência é um processo muito complexo, e não esperávamos que a alteração da expressão de um gene pudesse ativá-lo, ou causar o mesmo efeito nas células vizinhas. "

Os resultados apontam para o CD36 como um tópico estimulante para pesquisas futuras. O papel exato do gene na senescência permanece um mistério:os cientistas sabem que o gene guia o corpo na construção de uma proteína de mesmo nome que fica na superfície das células, mas as funções dessa proteína ainda estão sendo estudadas. As atividades propostas incluem ajudar as células a importar lipídios, e influenciando como esses lipídios são usados ​​dentro das células.

"Nossa pesquisa identifica o CD36 como um candidato para estudos adicionais. A senescência é um aspecto fundamental de ser uma célula, mas ainda há muito que não sabemos sobre isso, "diz Omer Gokcumen, Ph.D., professor assistente de ciências biológicas na UB College of Arts and Sciences. "A senescência parece ter implicações para a velhice e o câncer, então entendê-lo é muito importante. "

Atilla-Gokcumen e Gokcumen lideraram o estudo. Os primeiros autores foram UB Química Ph.D. a estudante Darleny Lizardo e a pesquisadora de pós-doutorado em ciências biológicas da UB Marie Saitou, que ganhou um prêmio por uma palestra sobre este trabalho durante o Simpósio de Pesquisa de Pós-doutorado da UB em junho.

Concentrando-se em um gene importante

Os cientistas não se propuseram a investigar o CD36.

Em vez de, eles começaram com um par de objetivos gerais:eles queriam catalogar todos os genes relacionados à senescência, e eles queriam obter um melhor entendimento, em particular, de genes relacionados a lipídios envolvidos neste processo. (Estudos anteriores mostraram que os lipídios desempenham um papel no envelhecimento celular.)

O CD36 surgiu como um gene de interesse em experimentos planejados para abordar essas questões.

Primeiro, por meio de uma técnica chamada transcriptômica, os cientistas identificaram o CD36 como um dos dois genes relacionados aos lipídios que mais aumentam sua atividade nas células senescentes. (Esta parte do estudo foi feita em dois tipos de células - pele humana e fibroblastos de pulmão - e as descobertas foram válidas para ambos os tipos de células.)

CD36 apareceu novamente em um segundo teste, este é uma análise genética de todos os genes relacionados a lipídios que entraram em alta velocidade durante a senescência. Dentro deste grupo de genes, CD36 se destacou como um dos mais variáveis ​​em humanos, o que significa que a sequência de DNA do gene tem grande probabilidade de variar de pessoa para pessoa. Essa diversidade pode ser um indicador de variação funcional, em que diferentes pressões ambientais e evolutivas dão origem a uma gama de mutações úteis em um gene altamente expresso que serve a um propósito importante, Gokcumen diz.

"Não pretendemos procurar o CD36, "Gokcumen diz." Fizemos uma abordagem ampla para o nosso estudo, usando transcriptômica e uma estrutura evolutiva para identificar genes e proteínas que são fundamentais para o processo de senescência. No fim, CD36 se destacou como um outlier em ambos os casos. Isso é bonito - uma maneira atraente de fazer pesquisas biológicas. "