A segmentação dessa enzima poderia retardar o envelhecimento e doenças relacionadas?
Investigar uma enzima que impede a divisão das células pode ser um caminho frutífero para pesquisas sobre como retardar o envelhecimento e tratar doenças relacionadas ao envelhecimento.
Essa foi a conclusão que pesquisadores da Universidade Kobe, no Japão, chegaram depois de estudar a enzima D-aminoácido oxidase (DAO) e seu papel nas células.
DAO metaboliza D-aminoácidos, que, ao contrário de seus primos de imagem de espelho os L-aminoácidos, têm apenas uma pequena presença na biologia dos mamíferos.
Por esse motivo, até o recente estudo, os cientistas sabiam pouco sobre o impacto do DAO no corpo.
A nova descoberta revela que, no processo de metabolização dos D-aminoácidos, o DAO produz espécies reativas de oxigênio (ROS), que são um grupo de moléculas instáveis que causam estresse celular.
Estressores como danos ao DNA e ROS levam as células à senescência, um estado irreversível no qual elas não podem mais se replicar.
A descoberta revela um mecanismo molecular que estava faltando em estudos anteriores que ligaram as ROS à senescência e envelhecimento celular.
ROS e senescência celular
ROS são atores importantes na biologia do envelhecimento e em muitas doenças que tendem a aumentar com o avanço da idade, como Parkinson, Alzheimer, diabetes e muitos cânceres.
O estudo recente contribui para uma compreensão crescente do papel das células senescentes nessa relação.
Entrar em um estado irreversível no qual não pode mais se dividir e proliferar não diminui necessariamente a capacidade de mudança e influência de uma célula.
As primeiras pesquisas sugeriram que o principal impacto da senescência celular na biologia humana envolvia a proteção contra o câncer. Confinadas a um estado senescente, as células com DNA danificado não podem se multiplicar e dar origem a tumores.
Desde então, no entanto, estudos revelaram que as células senescentes são ativas na reparação de tecidos, cicatrização de feridas, desenvolvimento embrionário e envelhecimento.
O foco principal da pesquisa contínua são os vários fatores de estresse que podem fazer com que as células entrem no estado irreversível.
Além disso, há um crescente corpo de conhecimento sobre como as alterações biológicas e doenças relacionadas ao envelhecimento envolvem ROS e senescência.
Aprofundando-se na função do DAO
Em trabalho anterior, os pesquisadores da Universidade de Kobe descobriram que a senescência aciona a molécula supressora de tumor p53 e que isso ativa o gene para DAO.
No entanto, esse “estudo não explorou totalmente a relação direta entre DAO e senescência”, observam eles.
Em sua investigação mais recente, os pesquisadores levaram as células cancerosas à senescência, expondo-as a baixos níveis de "uma droga anticâncer que induz quebras de fita dupla de DNA".
Eles descobriram, no entanto, que a redução da atividade DAO, seja com drogas ou pelo silenciamento de seu gene, reduzia a senescência e a produção de ROS.
Em outro experimento, eles usaram um mutante de DAO que impediu que ele se comportasse como uma enzima. Esta versão do DAO, no entanto, não produziu ROS nem promoveu a senescência.
A equipe sugere que isso prova que é a capacidade do DAO como uma enzima de fazer ROS que permite promover a senescência nas células.
Em outros experimentos, os cientistas descobriram outras vias que ajudam o DAO a promover a senescência desencadeada por danos no DNA.
Um fator chave é o gene transportador SLC52A1, que ajuda a aumentar os níveis da coenzima flavina adenina dinucleotídeo (FAD).
O DAO precisa de um suprimento de FAD e o SLC52A1 garante esse suprimento aumentando a disponibilidade de vitamina B-2, um ingrediente do FAD.
Os pesquisadores estão cautelosos sobre as implicações de suas descobertas. ROS nem sempre são os bandidos: eles também podem beneficiar a saúde. Por exemplo, baixos níveis de ROS podem prolongar a expectativa de vida, e o sistema imunológico precisa deles para combater infecções.
Talvez seja a superprodução de ROS que causa problemas e inclina a balança para o estresse celular, doenças e envelhecimento. A este respeito, o estudo identifica um papel até então desconhecido para DAO.
Os pesquisadores concluíram:
"Nossos resultados mostram claramente uma nova função do DAO como promotor da senescência induzida por danos no DNA, o que pode fornecer novos insights sobre as funções de [D] -aminoácidos em vários processos fisiológicos e patológicos, incluindo senescência, câncer e envelhecimento."
