Na ausência de SIRT7, uma célula primária humana exibe múltiplos nucléolos. O DNA foi corado com DAPI (turquesa) e o nucléolo foi corado com anti-fibrilarina (vermelho). Crédito:Silvana Paredes
O envelhecimento é um processo de deterioração gradual da exposição ao tempo e aos elementos; esse processo começa com a deterioração bem no fundo de cada célula. Pesquisadores da Universidade de Stanford e do VA Palo Alto Health Care System (VAPAHCS) identificaram uma proteína que protege as células contra a senescência - problemas relacionados ao envelhecimento - protegendo um conjunto particularmente vulnerável de genes. O estudo foi publicado na edição de 13 de julho da Journal of Biological Chemistry .
Os genes que codificam os componentes do ribossomo - a máquina de produção de proteínas da célula - são abundantes e estão em uso constante. A maioria dos organismos, incluindo humanos, têm muitas cópias de genes ribossomais (coletivamente chamados de DNA ribossômico, ou rDNA), alguns dos quais são mantidos em silêncio como backup no caso de as cópias ativas dos genes ribossomais serem danificadas. Isso é importante porque o rDNA é essencial, mas instável - sujeito a mutações e rearranjos.
"O DNA ribossomal é um dos principais pontos críticos de instabilidade no genoma, "disse Silvana Paredes, o cientista pesquisador que conduziu o estudo.
Trabalhando no laboratório de Katrin Chua, que é afiliado em conjunto com Stanford e o Geriatric Research Education and Clinical Center no VAPAHCS, Paredes examinou a relação entre o envelhecimento, rDNA, e uma proteína chamada SIRT7. SIRT7 ajuda a modificar as proteínas que o DNA envolve, que afeta se os genes são ativados ou desativados. Paredes descobriu que o SIRT7 era importante para manter as partes do rDNA desligadas.
Essa função revelou-se crucial para prevenir a deterioração celular relacionada ao envelhecimento. Quando SIRT7 foi removido, os genes do rDNA foram danificados. As células pararam de se dividir e exibiram outros sintomas de dano e idade. Essas células senescentes se acumulam nos tecidos em condições relacionadas ao envelhecimento tão diversas quanto o câncer, diabetes, doença cardíaca, artrite, e neurodegeneração; estudos em ratos sugeriram que a remoção de células senescentes pode prevenir algumas dessas condições. Identificar SIRT7 como uma proteína que mantém as células saudáveis pode, portanto, levar a terapias que previnem a senescência celular.
"Ao identificar a instabilidade do rDNA como um gatilho subjacente da senescência das células humanas e demonstrar o papel central da SIRT7 na proteção contra este processo, nossos estudos não apenas fornecem informações importantes sobre os mecanismos básicos do envelhecimento, mas também identificar potenciais alvos moleculares para processos de doenças relacionados ao envelhecimento, "Chua disse.