Cientistas da Escola de Medicina Yong Loo Lin, da Universidade Nacional de Singapura, identificaram uma proteína que pode ajudar a restaurar a capacidade do cérebro de produzir novas células conforme envelhece. Os resultados, publicados na revista Science Advances, apontam para um fator de transcrição chamado cyclin D-binding myb-like transcription factor 1 (DMTF1) como um regulador central da atividade das células-tronco neurais em cérebros mais velhos. Fatores de transcrição são proteínas que controlam como os genes são ativados ou desativados em células específicas.
Células-tronco neurais são responsáveis por gerar novos neurônios, que têm um papel importante na aprendizagem e na memória. Com o envelhecimento, essas células-tronco perdem gradualmente sua capacidade de se renovar, o que contribui para o declínio cognitivo.
O estudo foi liderado pelo professor assistente Ong Sek Tong Derrick, tendo a doutora Liang Yajing como primeira autora, do Departamento de Fisiologia e do Programa de Pesquisa Translacional em Longevidade Saudável da NUS Medicine. A equipe buscou descobrir as mudanças biológicas que fazem as células-tronco neurais enfraquecerem com o tempo, com o objetivo de identificar alvos para futuras terapias voltadas a retardar o envelhecimento neurológico.
Para entender como o DMTF1 funciona, os pesquisadores examinaram células-tronco neurais derivadas de humanos e de modelos de laboratório projetados para simular envelhecimento prematuro. Eles usaram análises de ligação genômica e transcriptoma para mapear como o DMTF1 influencia a atividade dos genes. Um foco principal foi como essa proteína interage com células-tronco afetadas por disfunção telomérica. Telômeros são as extremidades protetoras dos cromossomos que encurtam gradualmente cada vez que uma célula se divide. Esse encurtamento é amplamente reconhecido como um marcador do envelhecimento.
A equipe descobriu que os níveis de DMTF1 estavam significativamente reduzidos em células-tronco neurais “envelhecidas”. Quando eles restauraram a expressão do DMTF1, as células recuperaram sua capacidade de se regenerar. Isso sugere que o DMTF1 poderia ser um alvo terapêutico promissor para restaurar a função das células-tronco no cérebro em envelhecimento.
Análises mais detalhadas revelaram como o DMTF1 exerce seus efeitos. A proteína regula genes auxiliares (Arid2 e Ss18) que afrouxam o DNA compactado, permitindo que genes relacionados ao crescimento se tornem ativos. Sem esses genes auxiliares, as células-tronco neurais não conseguem se renovar de forma eficaz.
“A regeneração prejudicada das células-tronco neurais há muito é associada ao envelhecimento neurológico. A regeneração inadequada das células-tronco neurais inibe a formação de novas células necessárias para apoiar as funções de aprendizagem e memória. Embora estudos tenham descoberto que a regeneração defeituosa das células-tronco neurais pode ser parcialmente restaurada, seus mecanismos subjacentes permanecem pouco compreendidos”, disse o professor assistente Ong. “Compreender os mecanismos para a regeneração de células-tronco neurais fornece uma base mais sólida para estudar o declínio cognitivo relacionado à idade.”
Os resultados indicam que estratégias projetadas para aumentar os níveis de DMTF1 ou melhorar sua atividade poderiam reverter ou retardar o declínio na função das células-tronco neurais ligado ao envelhecimento.
Embora os resultados atuais sejam baseados amplamente em experimentos in vitro, os pesquisadores planejam investigar se aumentar o DMTF1 pode elevar o número de células-tronco neurais e melhorar a aprendizagem e a memória em condições que envolvem encurtamento de telômeros e envelhecimento natural, sem aumentar o risco de tumores cerebrais. A longo prazo, a equipe espera identificar pequenas moléculas capazes de estimular com segurança a atividade do DMTF1 para rejuvenescer células-tronco neurais envelhecidas.
“Nossas descobertas sugerem que o DMTF1 pode contribuir para a multiplicação de células-tronco neurais no envelhecimento neurológico”, disse a doutora Liang. “Embora nosso estudo esteja em sua infância, os resultados fornecem uma estrutura para entender como mudanças moleculares associadas ao envelhecimento afetam o comportamento das células-tronco neurais e podem, em última análise, orientar o desenvolvimento de terapias bem-sucedidas.”
