Células senescentes ajudam a curar tecidos danificados
De acordo com um estudo recente da Universidade da Califórnia, San Francisco, nem todas as células senescentes são “zumbis” prejudiciais que precisam ser eliminados para evitar doenças relacionadas à idade. Em vez disso, alguns deles estão embutidos em tecidos jovens e saudáveis e promovem a recuperação normal dos danos.
Os cientistas já viram essas células em ação no tecido pulmonar, bem como em outros órgãos que servem como barreiras no corpo, como o intestino delgado, o cólon e a pele. Quando eles empregaram drogas conhecidas como senolíticas para eliminar essas células, os danos no tecido pulmonar cicatrizaram mais lentamente.
“As células senescentes podem ocupar nichos com posições privilegiadas como ‘sentinelas’ que monitoram o tecido em busca de lesões e respondem estimulando as células-tronco próximas a crescer e iniciar o reparo”, disse Tien Peng, MD, professor associado de pulmão, cuidados intensivos, alergia e medicina do sono , e autor sênior do estudo, que foi publicado recentemente na revista Science.
Células Envelhecidas Podem Danificar e Curar
É compreensível, de acordo com Peng, que os cientistas inicialmente tenham visto as células senescentes como puramente prejudiciais. As células senescentes, que têm as características de células velhas e desgastadas e a incapacidade de produzir novas células, acumulam-se à medida que os humanos envelhecem. Em vez de morrer, eles vivem, expelindo uma mistura de substâncias inflamatórias que formam o fenótipo secretor associado à senescência (SASP). Essas variáveis têm sido associadas à doença de Alzheimer, artrite e outras doenças relacionadas à idade, como o câncer. Eles receberam o nome cativante de “células zumbis”.
Usando senolíticos, que visam e destroem “células zumbis”, os pesquisadores descobriram que a remoção de células senescentes de animais prevenia ou reduzia doenças relacionadas à idade e aumentava a expectativa de vida dos animais. Em seguida, houve uma onda de atividades em laboratórios de pesquisa e empresas farmacêuticas focadas em descobrir e refinar versões mais potentes dessas drogas.
Mas matar células senescentes tem perigos, disse Peng. Por um lado, este estudo atual mostrou que as células senescentes também possuem a capacidade de promover a cura normal por meio da ativação do reparo das células-tronco. “Nosso estudo sugere que os senolíticos podem afetar adversamente o reparo normal, mas também têm o potencial de atingir doenças em que as células senescentes conduzem ao comportamento patológico das células-tronco”, disse Peng.
Iluminando Células Senescentes
Um grande desafio para o estudo de células senescentes é que os biomarcadores de senescência (como o gene p16) costumam ser bastante esparsos, dificultando a detecção das células. Nos primeiros experimentos, os pesquisadores extraíram células chamadas fibroblastos em placas de cultura, permitindo que crescessem e produzissem células suficientes para experimentos e, em seguida, estressaram as células com produtos químicos que as induziram a se tornarem senescentes. Mas em organismos vivos, as células interagem com os tecidos ao seu redor, afetando fortemente a atividade genética das células. Isso significa que as características das células que crescem isoladas em uma placa de vidro podem ser bem diferentes daquelas das células em seu ambiente natural.
Para criar uma ferramenta mais poderosa para seus estudos, a pós-doutoranda Nabora Reyes de Barboza, Ph.D. e colegas aprimoraram uma técnica comum de fusão de um gene relevante – neste caso, o gene p16, que é excessivamente ativo em células senescentes – com proteína fluorescente verde (GFP) como um marcador que pode revelar a localização das células sob luz ultravioleta . Ao aumentar a quantidade e a estabilidade da proteína verde fluorescente nessas células senescentes, Reyes ampliou bastante o sinal fluorescente, finalmente permitindo que os pesquisadores vissem as células senescentes em seu habitat natural de tecidos vivos.
“Zumbis” estimulam células-tronco logo após o nascimento
Usando essa ferramenta altamente sensível, os pesquisadores descobriram que as células senescentes existem em tecidos jovens e saudáveis em uma extensão maior do que se pensava anteriormente e, na verdade, começam a aparecer logo após o nascimento. Os cientistas também identificaram fatores de crescimento específicos que as células senescentes secretam para estimular as células-tronco a crescer e reparar tecidos. Relevante para o envelhecimento e lesão tecidual é a descoberta de que células do sistema imunológico, como macrófagos e monócitos, podem ativar células senescentes, sugerindo que a inflamação observada em tecidos envelhecidos ou danificados é um modificador crítico da atividade e regeneração das células senescentes.
Em seus estudos de tecido pulmonar, a equipe de Peng observou células senescentes verdes brilhantes situadas ao lado de células-tronco na membrana basal que serve como uma barreira impedindo que células estranhas e substâncias químicas nocivas entrem no corpo e também permite que o oxigênio se difunda do ar nos pulmões nos tecidos subjacentes. Danos podem ocorrer nesta interface dinâmica. A equipe viu células senescentes em posições semelhantes em outros órgãos de barreira, como intestino delgado, cólon e pele, e seus experimentos confirmaram que, se as células senescentes fossem mortas com senolíticos, as células-tronco pulmonares não seriam capazes de reparar adequadamente a superfície da barreira.
Leanne Jones, Ph.D., diretora do UCSF Bakar Aging Research Institute e Stuart Lindsay Endowed Professor in Experimental Pathology, disse que o estudo de Peng é verdadeiramente significativo para o campo da pesquisa do envelhecimento, onde o objetivo é ajudar os indivíduos a viver mais e com mais saúde. vidas.
“Os estudos sugerem que a pesquisa de senolíticos deve se concentrar no reconhecimento e no direcionamento preciso das células senescentes nocivas, talvez nos primeiros sinais da doença, deixando intactas as úteis”, disse ela. “Essas descobertas enfatizam a necessidade de desenvolver drogas melhores e pequenas moléculas que tenham como alvo subconjuntos específicos de células senescentes que estão implicadas na doença, e não na regeneração”.
Publicado em 06/12/2022 09h58
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