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As variações celulares do senescence podem controlar a saúde e o início de doenças relativas à idade

Os pesquisadores da universidade de Kumamoto, Japão propor que as variações celulares do senescence durante o processo do envelhecimento poderiam conduzir ao controle da saúde e ao início de doenças relativas à idade.

Baseado nas características da secreção de cytokines inflamatórios liberou-se por pilhas envelhecidas, supor que há pelo menos quatro estados distintos de senescence celular e que estes quatro estados elevaram das mudanças metabólicas e epigenomic coordenadas.

Caracterizar e categorizar estados qualitativa diferentes de senescence celular podiam fornecer uma compreensão nova do envelhecimento e do processo do senescence.

A população de mundo está envelhecendo em uma taxa acelerada, especialmente em países desenvolvidos. Desde que a população idosa é esperada aumentar no futuro, ele especialmente importante manter esperanças de vida saudáveis.

Muitas das pilhas que compo o corpo eventualmente para diminuir na função e para parar de crescer após divisões repetidas em um processo chamou “o senescence celular,” um factor importante na saúde e longevidade. O senescence prematuro ocorre quando o ADN genomic é danificado por factores de força tais como a luz do radiação, a ultravioleta, ou as drogas, mas seus mecanismos não estão compreendidos ainda inteiramente.

Pode ser bom, como quando as pilhas se transformam senescence cancerígeno, celular trabalha para impedir a revelação da malignidade, mas igualmente aumenta a probabilidade de muitas doenças relativas à idade. É conseqüentemente importante para a ciência médica tentar compreendê-la e controlar.

Embora as pilhas senescent perdessem sua capacidade para proliferar, a pesquisa recente mostrou que segregam as várias proteínas que actuam em pilhas circunvizinhas e promovem a inflamação e o crescimento crônicos da célula cancerosa. Isto é chamado o fenótipo secretory senescence-associado (SASP).

O senescence celular é provavelmente a causa do envelhecimento no corpo inteiro. As pilhas Senescent foram mostradas para acumular nos corpos de ratos envelhecidos, e a remoção destas pilhas pode suprimir o envelhecimento de todo o organismo. Ou seja se o senescence celular é controlado, pode tornar-se possível regular o processo do envelhecimento do corpo inteiro.

O grupo de investigação do professor Mitsuyoshi Nakao na universidade de Kumamoto está estudando os mecanismos do envelhecimento celular do ponto de vista do epigenetics--um campo da pesquisa que investigue as actividades dos aproximadamente 25.000 genes da proteína-codificação no genoma humano, relativas aos fenômenos da vida, à saúde & às condições da doença, e envelhecimento no corpo humano.

Até agora, os pesquisadores seleccionaram uma vasta gama de factores envolvidos no envelhecimento de fibroblasto humanos (um tipo da pilha actual em todos os tecidos e órgãos) e encontraram que o methyltransferase SETD8, o methyltransferase NSD2, e outras proteínas jogam um papel em impedir o senescence celular. Até agora, nenhum específico do biomarker às pilhas senescent foi descoberto.

É agora uma pergunta de como podemos nós compreender o processo celular do senescence. Assim, os pesquisadores reviram o senescence celular ao longo do tempo e em termos das características de SASPs desegregação.

Realizaram que há pelo menos quatro variações fenotípicas (estados) no senescence celular: 1. iniciação (apreensão da proliferação), 2. adiantados (anti-inflamatório), 3. completos (inflamação e metabolismo aumentados), e 4. atrasados (inflamação e metabolismo diminuídos). Centrando-se sobre as mudanças moleculars do nível para cada período, mostraram que as variações no senescence celular podem ser dadas forma “por um programa senescent” em qual a mudança do metabolismo intracelular e do epigenomics (controle DE LIGAR/DESLIGAR do gene) ocorre em uma maneira coordenada.

Os pesquisadores centraram-se então sobre os factores transcricionais e epigenomic que regulam a expressão dos genes que jogam funções importantes em processo do senescence celular. Durante o estado da iniciação, os genes que promovem a proliferação de pilha estão suprimidos, quando os genes que obstruem a proliferação forem activados.

Sabe-se que as proteínas p53 do supressor do tumor e o retinoblastoma (Rb) jogam um maior protagonismo neste processo. No estado adiantado, as mudanças da morfologia da pilha significativamente e os cytokines com propriedades anti-inflamatórios são activados. Esta pode ser uma defesa contra a acção inflamatório mais atrasada. Então, no estado completo, os genes de cytokines pro-inflamatórios tornam-se expressados altamente e produzem-se uma resposta inflamatório forte.

Ao mesmo tempo, a expressão de genes metabólicos, tais como as mitocôndria, e os genes que sintetizam proteínas são aumentados através do Rb acima mencionado (relatado previamente por este grupo de investigação). Aqui, pensa-se que as reacções metabólicas produzem a energia necessário para sintetizar e segregar proteínas.

Finalmente, no final do estado, a resposta e o metabolismo inflamatórios diminuem, mas a interferona é produzida e segregada em resposta aos fragmentos citoplasmáticas do ADN do genoma nuclear e do ADN mitocondrial. Presentemente, os mecanismos e o significado destes processos são ainda não identificados, mas compreende-se agora que o senescence celular conduz a uma resposta inflamatório qualitativa diferente.

Nós esperamos que nosso trabalho fornecerá uma oportunidade para que a comunidade científica considere uma compreensão nova dos mecanismos do envelhecimento celular do senescence e do corpo. Nós acreditamos que a variação fenotípica no senescence celular pode conduzir aos métodos novos para promover a longevidade saudável e as doenças relativas à idade do controle e da prevenção.”

Mitsuyoshi Nakao, professor, universidade de Kumamoto

Source:
Journal reference:

Nakao, M., et al. (2020) Cellular Senescence Variation by Metabolic and Epigenomic Remodeling. Trends in Cell Biology. doi.org/10.1016/j.tcb.2020.08.009.