Os músculos envelhecidos cicatrizam mais lentamente após uma lesão, uma realidade desagradável com a qual muitos idosos estão familiarizados.
Um novo estudo da UCLA em ratos aponta para uma explicação surpreendente. À medida que os músculos envelhecem, as suas células estaminais acumulam elevados níveis de proteína que os fazem ligar e reparar os tecidos danificados mais lentamente. Ao mesmo tempo, esta mesma proteína ajuda as células a sobreviverem por mais tempo nas condições mais estressantes dos músculos antigos.
Um estudo publicado na revista Ciênciasugere que algumas das alterações biológicas associadas ao envelhecimento podem não ser simplesmente um declínio deletério. Em vez disso, podem representar estratégias de sobrevivência incorporadas. “Isso nos levou a uma nova maneira de pensar sobre o envelhecimento”, disse o Dr. Thomas Rando, autor sênior do estudo e diretor do Centro Eli e Edith Broad de Medicina Regenerativa e Pesquisa com Células-Tronco da UCLA.
“É contra-intuitivo, mas as células-tronco que sobrevivem ao envelhecimento podem, na verdade, ser as menos funcionais. Elas sobrevivem não porque são as melhores em seu trabalho, mas porque são as melhores em sobreviver. Isso nos dá uma perspectiva completamente diferente para entender por que os tecidos enfraquecem com a idade.”
Uma proteína que retarda a recuperação muscular com a idade
Uma equipe de pesquisa liderada pelos estudantes de doutorado Zhengmin Kang e Daniel Benjamin comparou células-tronco musculares de camundongos jovens e velhos. Eles descobriram que uma proteína chamada NDRG1 aumenta dramaticamente com a idade, atingindo níveis 3,5 vezes maiores nas células velhas do que nas jovens. NDRG1 atua como um freio dentro da célula. Enfraquece uma via de sinalização conhecida como mTOR que normalmente faz com que as células ativem, cresçam e reparem tecidos.
Para determinar se o NDRG1 foi responsável pela cura mais lenta, os cientistas permitiram que os ratos envelhecessem naturalmente até cerca de 75 anos humanos. Eles então bloquearam a atividade do NDRG1. Depois que essa proteína foi inibida, as células-tronco musculares antigas começaram a se comportar mais como as jovens. Eles ativaram mais rapidamente e repararam os músculos danificados mais rapidamente.
O rejuvenescimento vem com compromisso
Houve também uma desvantagem. Quando o NDRG1 foi bloqueado, menos células-tronco musculares sobreviveram ao longo do tempo. Como resultado, a capacidade de regeneração do músculo após lesões repetidas foi reduzida.
“Pense nisso como um corredor de maratona versus um velocista”, disse Rando, que também é professor de neurologia na Escola de Medicina David Geffen da UCLA. “As células-tronco em animais jovens são hiperfuncionais – muito boas no que fazem, que é correr, mas não são boas para corridas longas.
A equipe confirmou seus resultados usando vários métodos diferentes. Eles estudaram células-tronco musculares de camundongos jovens e velhos em placas de laboratório e dentro de tecidos vivos. O padrão foi consistente em todos os experimentos. Níveis mais elevados de NDRG1 retardaram a ativação das células-tronco e o reparo muscular, mas também aumentaram a sobrevivência celular a longo prazo.
Mudança de sobrevivência celular no envelhecimento
Os pesquisadores acreditam que o aumento dos níveis de NDRG1 reflete o que chamam de “viés de sobrevivência celular”. Com o tempo, as células-tronco que não produzem NDRG1 suficiente têm maior probabilidade de morrer. O resto da população consiste em células que agem mais lentamente, mas são mais capazes de resistir às tensões do envelhecimento.
“Algumas alterações relacionadas com a idade que parecem ser prejudiciais – como a reparação mais lenta dos tecidos – podem na verdade ser compensações necessárias que evitam algo pior: o esgotamento completo do conjunto de células estaminais”, disse Rando.
Randa compara esta mudança às compensações de sobrevivência observadas na natureza. Em condições extremas, como seca, fome ou geada, os animais ativam programas de resiliência, como a hibernação, em vez de investirem energia na reprodução. Da mesma forma, as células estaminais senescentes parecem desviar recursos da produção de novas células para programas de sobrevivência à medida que enfrentam o stress.
“As espécies sobrevivem porque se reproduzem, mas em tempos de privação, os animais ativam os seus próprios programas de resiliência”, disse Rando. “Existem muitos exemplos na natureza da alocação de recursos para a sobrevivência em tempos de estresse. Isto é exatamente o que vemos no nível celular”.
Implicações para a terapia antienvelhecimento
Estas descobertas podem orientar futuras terapias destinadas a aumentar a regeneração muscular em idosos. No entanto, Rando adverte que melhorar a eficácia das células estaminais pode ter um preço. “Não existe almoço grátis. Podemos melhorar a função das células senescentes por um determinado período de tempo, para determinados tecidos, mas cada vez que fizermos isso haverá um custo potencial e uma desvantagem potencial.”
A equipe planeja continuar estudando como esse equilíbrio entre sobrevivência e regeneração é controlado em nível molecular.
“Este gene é quase como a nossa porta de entrada que abrimos para a compreensão do que controla essas compensações que são tão importantes não apenas para a evolução das espécies, mas também para o envelhecimento dos tecidos individuais”, disse Rando.
O estudo foi financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde, pela Fundação NOMIS, pela Fundação de Pesquisa da Via Láctea, pela Fundação Hevolution e pela Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia.
