O envelhecimento é um processo dependente da passagem do tempo. Desde há muitos anos que o Homem tem curiosidade sobre este processo e procura saber como o pode atrasar e controlar.
Atualmente, a acumulação de dano celular ao longo do tempo é uma das principais causas do envelhecimento. Mas, porque é que existe dano celular?
Desde há cerca de 200 anos que a esperança média de vida do ser humano tem vindo a aumentar. Isto deve-se principalmente ao facto de a nossa qualidade de vida estar a melhorar. O que resulta do aumento do nosso conhecimento e do desenvolvimento de novas tecnologias. Permitindo o combate mais eficaz de doenças associadas ao envelhecimento.
O envelhecimento é caracterizado pelo desgaste do nosso corpo e com o aumento da incidência de doenças. Em última instância, quando o corpo não conseguir resistir mais, o organismo morre.
O principal foco dos estudos científicos sobre envelhecimento é a prevenção contra os danos resultantes do tempo e contra as doenças a ele associadas. E não a criação de um elixir que nos permita viver eternamente.
DNA como origem do dano celular
O nosso organismo possui mecanismos intrínsecos que conseguem proteger-nos contra danos. Mas, ao longo do tempo a eficácia destes diminui resultando na acumulação de dano. É por isso que o sentido da audição começa a ser perdido, que aparecem doenças da visão (como cataratas), ou que há perda de memória.
Investigadores identificaram algumas características que definem o envelhecimento e que são comuns entre vários organismos. Irei focar-me numa delas – degradação do DNA, e na acumulação de danos genéticos nas nossas células.
O DNA é conhecido como a molécula da vida. Tem uma estrutura em dupla hélice que faz lembrar uma escada em espiral. E contém toda a informação necessária para a reprodução, desenvolvimento e funcionamento do nosso organismo.
As cadeias de DNA são formadas por ligações intercaladas de vários nucleótidos. Os nucleótidos são a unidade básica do DNA e são compostos por uma molécula de açúcar, uma base azotada (molécula cíclica que contém átomos de nitrogénio) e fosfato.
As células que compõem o nosso organismo estão em constante renovação. Novas células são originadas a partir das mais antigas. E, durante este processo, são criadas cópias de DNA idênticas num processo designado por replicação.
Mas, durante a replicação do DNA podem existir erros. E a informação que lá está contida pode ser modificada, podendo ter consequências graves. Contudo, células saudáveis possuem mecanismos de proteção e reparação que detetam e corrigem estes erros.
Por exemplo, fatores externos, como a radiação ultravioleta (UV), podem causar erros espontâneos no DNA e provocar o aparecimento de doenças da pele.
E o DNA mitocondrial?
Nós, como eucariotas que somos, possuímos dois tipos de DNA – DNA nuclear, que está presente no núcleo das nossas células – e DNA mitocondrial, que está localizado nas mitocôndrias.
As mitocôndrias são estruturas celulares conhecidas por serem responsáveis pela respiração aeróbia, ou seja, pela produção de energia. Mitocôndrias disfuncionais contribuem para o envelhecimento através da produção de espécies reativas de oxigénio (ROS). Estas moléculas, em níveis excessivos no organismo interagem com o DNA e provocam mutações.
Mitocôndria disfuncional “rouba” nucleótidos ao núcleo celular
Atualmente, existe um modelo de ratinho (“Mutator”) utilizado para estudar o envelhecimento. Este modelo apresenta defeitos na reparação do DNA mitocondrial e, consequentemente, é caracterizado por apresentar disfunção mitocondrial. Assim, existe uma maior acumulação de mutações ao acaso no DNA mitocondrial que contribui para o desenvolvimento prematuro do envelhecimento.
Associada à disfunção mitocondrial está a produção excessiva de ROS. Pensava-se que este fator seria o principal catalisador do envelhecimento. Contudo, os ratinhos “Mutator” não apresentam níveis elevados de ROS.
Para esclarecer esta questão, um grupo de investigadores apresentou uma nova perspetiva e uma nova relação existente entre a mitocôndria e o envelhecimento. Verificou-se que nos ratinhos “Mutator”, a replicação do DNA nuclear estava inibida devido ao esgotamento de nucleótidos na célula.
Mas como é que a fonte de nucleótidos esgotou? Tanto o DNA nuclear como o DNA mitocondrial precisam de nucleótidos para serem replicados. Ora, nesta experiência observou-se que as mitocôndrias eram a causa da falta de nucleótidos. Uma vez que estas mitocôndrias estavam disfuncionais, a atividade de replicação de DNA mitocondrial estava bastante ativa.
Estes resultados desafiam o que se conhecia até agora sobre a relação da mitocôndria com o envelhecimento. Não invalidam o que se sabia, mas apresentam um novo fascinante mecanismo que precisa de ser devidamente incorporado no nosso conhecimento atual.
Com estas descobertas estamos a dar um passo em frente para conseguir atrasar os efeitos do envelhecimento e prevenir as doenças associadas.