Insights sobre cura e envelhecimento foram descobertos por pesquisadores do National Institutes of Health e seus colaboradores, que estudaram como uma pequena criatura marinha regenera um novo corpo inteiro apenas com sua boca. Os pesquisadores sequenciaram o RNA de Hydractinia symbiolongicarpus, um pequeno animal em forma de tubo que vive nas conchas dos caranguejos eremitas. Assim como o Hidractinia começavam a regenerar novos corpos, os pesquisadores detectaram uma assinatura molecular associada ao processo biológico de envelhecimento, também conhecido como senescência. De acordo com o estudo publicado na Relatórios de Células, Hidractinia demonstra que os processos biológicos fundamentais de cura e envelhecimento estão interligados, fornecendo uma nova perspectiva sobre como o envelhecimento evoluiu.
“Estudos como este, que exploram a biologia de organismos incomuns, revelam o quão universais são muitos processos biológicos e o quanto ainda temos que entender sobre suas funções, relacionamentos e evolução”, disse Charles Rotimi, Ph.D., diretor do Intramural Research Programa no National Human Genome Research Institute (NHGRI), parte do NIH. “Tais descobertas têm grande potencial para fornecer novos insights sobre a biologia humana.”
Desvendar as origens evolutivas dos processos biológicos fundamentais, como envelhecimento e cura, é essencial para entender a saúde e a doença humana. Os seres humanos têm alguma capacidade de regeneração, como curar um osso quebrado ou até regenerar um fígado danificado. Alguns outros animais, como salamandras e peixes-zebra, podem substituir membros inteiros e reabastecer uma variedade de órgãos. No entanto, animais com corpos simples, como Hidractiniageralmente têm as habilidades regenerativas mais extremas, como criar um corpo totalmente novo a partir de um fragmento de tecido.
Um papel regenerativo para a senescência contrasta com os achados em células humanas. “A maioria dos estudos sobre senescência está relacionada à inflamação crônica, câncer e doenças relacionadas à idade”, disse Andy Baxevanis, Ph.D., cientista sênior do NHGRI e autor do estudo. “Normalmente, em humanos, as células senescentes permanecem senescentes, e essas células causam inflamação crônica e induzem o envelhecimento nas células adjacentes. De animais como Hidractiniapodemos aprender sobre como a senescência pode ser benéfica e expandir nossa compreensão do envelhecimento e da cura.”
Anteriormente, os pesquisadores descobriram que Hidractinia tem um grupo especial de células-tronco para regeneração. As células-tronco podem se transformar em outros tipos de células e, portanto, são úteis para criar novas partes do corpo. Em humanos, as células-tronco atuam principalmente no desenvolvimento, mas organismos altamente regenerativos como Hidractinia usam células-tronco ao longo de suas vidas. Hidractinia armazena suas células-tronco que impulsionam a regeneração na parte inferior do tronco de seu corpo. No entanto, quando os pesquisadores removem a boca – uma parte longe de onde residem as células-tronco – a boca desenvolve um novo corpo. Ao contrário das células humanas, que estão presas em seus destinos, as células adultas de alguns organismos altamente regenerativos podem se transformar em células-tronco quando o organismo é ferido, embora esse processo não seja bem compreendido. Os pesquisadores, portanto, teorizaram que Hidractinia deve gerar novas células-tronco e procurar sinais moleculares que possam estar direcionando esse processo.
Quando o sequenciamento de RNA apontou para a senescência, os pesquisadores escanearam o genoma de Hidractinia para sequências como as de genes relacionados à senescência em humanos. Dos três genes identificados, um foi “ligado” em células próximas ao local onde o animal foi cortado. Quando os pesquisadores excluíram esse gene, a capacidade dos animais de desenvolver células senescentes foi bloqueada e, sem as células senescentes, os animais não desenvolveram novas células-tronco e não puderam se regenerar.
Os pesquisadores rastrearam as células senescentes em Hidractinia para descobrir como este animal contorna os efeitos nocivos da senescência. Inesperadamente, os animais expulsaram as células senescentes de suas bocas. Embora os humanos não consigam se livrar das células envelhecidas tão facilmente, o papel dos genes relacionados à senescência na Hidractinia sugerem como o processo de envelhecimento evoluiu.
Nós, humanos, compartilhamos um ancestral com Hidractinia — e seus parentes próximos, águas-vivas e corais — há mais de 600 milhões de anos, e esses animais não envelhecem. Por causa desses fatores, Hidractinia pode fornecer informações cruciais sobre nossos primeiros ancestrais animais. Portanto, os pesquisadores teorizam que a regeneração pode ter sido a função original da senescência nos primeiros animais.
“Ainda não entendemos como as células senescentes desencadeiam a regeneração ou quão difundido é esse processo no reino animal”, disse o Dr. Baxevanis. “Felizmente, ao estudar alguns de nossos parentes animais mais distantes, podemos começar a desvendar alguns dos segredos da regeneração e do envelhecimento – segredos que podem, em última análise, avançar no campo da medicina regenerativa e também no estudo de doenças relacionadas à idade”.