10/10/2022 - 11:31
Em meio a muita especulação e pesquisa sobre como nossa genética afeta a maneira como envelhecemos, um estudo da Universidade da Califórnia em Berkeley (EUA) mostra agora que as diferenças individuais em nosso DNA importam menos à medida que envelhecemos e nos tornamos propensos a doenças do envelhecimento, como diabetes e câncer.
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Em um estudo dos efeitos relativos da genética, envelhecimento e meio ambiente sobre como cerca de 20 mil genes humanos são expressos, os pesquisadores descobriram que o envelhecimento e o meio ambiente são muito mais importantes do que a variação genética para afetar os perfis de expressão de muitos de nossos genes à medida que ficamos mais velhos. O nível em que os genes são expressos – ou seja, em que sua atividade aumenta ou diminui – determina tudo, desde nossos níveis hormonais e metabolismo até a mobilização de enzimas que reparam o corpo.
“Como sua genética – o que você obteve de seu doador de espermatozoide e óvulo e sua história evolutiva – influencia quem você é, seu fenótipo, como sua altura, seu peso, se você tem ou não doença cardíaca?”, disse Peter Sudmant, professor assistente de biologia integrativa da Universidade da Califórnia em Berkeley e membro do Centro de Biologia Computacional do campus. “Tem havido uma enorme quantidade de trabalho feito em genética humana para entender como os genes são ativados e desativados pela variação genética humana. Nosso projeto surgiu perguntando: ‘Como isso é influenciado pela idade de um indivíduo?’ E o primeiro resultado que encontramos foi que sua genética realmente importa menos à medida que você envelhece.”
Perfis divergentes
Em outras palavras, embora nossa composição genética individual possa ajudar a prever a expressão gênica quando somos mais jovens, ela é menos útil para prever quais genes aumentam ou diminuem quando somos mais velhos – neste estudo, com mais de 55 anos. Gêmeos idênticos, por exemplo, têm o mesmo conjunto de genes, mas à medida que envelhecem, seus perfis de expressão gênica divergem, o que significa que os gêmeos podem envelhecer de maneira muito diferente um do outro.
Publicadas na revista Nature Communications, as descobertas têm implicações para os esforços para correlacionar doenças do envelhecimento com variação genética em humanos, disse Sudmant. Esses estudos talvez devam se concentrar menos em variantes genéticas que afetam a expressão gênica ao buscar alvos de drogas.
“Quase todas as doenças humanas comuns são doenças do envelhecimento: Alzheimer, câncer, doenças cardíacas, diabetes. Todas essas doenças aumentam sua prevalência com a idade”, disse ele. “Grandes quantidades de recursos públicos foram investidos na identificação de variantes genéticas que predispõem você a essas doenças. O que nosso estudo está mostrando é que, na verdade, à medida que você envelhece, os genes são menos importantes para sua expressão genética. E então, talvez precisemos estar atentos a isso quando estamos tentando identificar as causas dessas doenças do envelhecimento.”
A hipótese de Medawar
As descobertas estão de acordo com a chamada hipótese de Medawar: os genes que são ativados quando somos jovens são mais limitados pela evolução porque são críticos para garantir que sobrevivamos para nos reproduzir, enquanto os genes expressos após atingirmos a idade reprodutiva estão sob menos pressão evolutiva. Assim, seria de esperar muito mais variação na forma como os genes são expressos mais tarde na vida.
“Todos nós estamos envelhecendo de maneiras diferentes”, disse Sudmant. “Enquanto os indivíduos jovens estão mais próximos em termos de padrões de expressão gênica, os indivíduos mais velhos estão mais distantes. É como uma deriva no tempo à medida que os padrões de expressão gênica se tornam cada vez mais erráticos.”
Esse estudo é o primeiro a analisar o envelhecimento e a expressão gênica em uma variedade tão ampla de tecidos e indivíduos, disse Sudmant. Ele e seus colegas construíram um modelo estatístico para avaliar os papéis relativos da genética e do envelhecimento em 27 tecidos humanos diferentes de quase 1.000 indivíduos e descobriram que o impacto do envelhecimento varia amplamente – mais de 20 vezes – entre os tecidos.
“Em todos os tecidos do seu corpo, a genética importa mais ou menos na mesma proporção. Não parece que ela desempenha um papel mais importante em um tecido ou outro”, disse ele. “Mas o envelhecimento é muito diferente entre os diferentes tecidos. Em seu sangue, cólon, artérias, esôfago, tecido adiposo, a idade desempenha um papel muito mais forte do que sua genética na condução de seus padrões de expressão genética.”
Sudmant e colegas também descobriram que a hipótese de Medawar não se aplica a todos os tecidos. Surpreendentemente, em cinco tipos de tecidos, genes evolutivos importantes foram expressos em níveis mais altos em indivíduos mais velhos.
Limites da evolução
“De uma perspectiva evolutiva, é contraintuitivo que esses genes estejam sendo ativados, até que você dê uma olhada nesses tecidos”, disse Sudmant. Esses cinco tecidos são os que mudam constantemente ao longo de nossa vida e também produzem a maioria dos cânceres. Toda vez que esses tecidos se substituem, eles correm o risco de criar uma mutação genética que pode levar à doença.
“Acho que isso nos diz um pouco sobre os limites da evolução”, disse ele. “Seu sangue, por exemplo, sempre tem que proliferar para você viver, então esses genes superconservados e muito importantes precisam ser ativados no final da vida. Isso é problemático porque significa que esses genes serão suscetíveis a obter mutações somáticas e ficar ligados para sempre de uma maneira ruim e cancerosa. Então, isso nos dá uma perspectiva sobre como são as limitações da vida. Isso coloca limites em nossa capacidade de continuar vivendo.”
Sudmant observou que o estudo indica indiretamente o efeito sobre o envelhecimento do ambiente, que é o impacto de tudo além da idade e da genética: o ar que respiramos, a água que bebemos, os alimentos que comemos, mas também nossos níveis de exercício físico. O meio ambiente equivale a até um terço das mudanças de expressão gênica com a idade.
Sudmant está realizando análises semelhantes dos genes expressos em vários outros organismos – morcegos e camundongos – para ver como eles diferem e se as diferenças estão relacionadas às diferentes expectativas de vida desses animais.
