Tutores de cães sabem que raças maiores tendem a crescer mais rápido e morrer mais jovens, comparado a cachorros de porte pequeno. Agora, um estudo liderado por pesquisadores da Universidade Estadual do Arizona, nos Estados Unidos, oferece a primeira explicação molecular convincente para isso: a resposta pode estar em como as características do envelhecimento remodelam o DNA canino. O estudo foi publicado na revista Science.
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Utilizando dados de 864 cães inscritos no Projeto de Envelhecimento Canino, uma equipe de cientistas mapeou padrões de metilação do DNA em todo o genoma. Esse processo faz parte do epigenoma, que influencia o grau de ativação ou desativação dos genes sem alterar a sequência de letras (A,G,C e T) em resposta a estímulos ambientais, como dieta e estresse. “Crucial para esse trabalho, a metilação do DNA é um marcador químico bem estabelecido do envelhecimento e da regulação dos genes”, afirmou o autor senior do estudo, Noah Snyder-Mackler, em nota.
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As descobertas da equipe revelam que o envelhecimento está associado à perda generalizada dessas marcas regulatórias ao longo do tempo, particularmente em regiões do genoma conhecidas como "genes saltadores" ou elementos transponíveis. Uma classe deles, chamada LINE1, mostrou ser um componente-chave das diferenças biológicas relacionadas à senescência.
Salto
As LINE1s podem se copiar e se inserir por todo o genoma, saltando de cromossomo para cromossomo e danificando o DNA no processo. Embora geralmente mantidas sob controle pela metilação, sua atividade pode aumentar quando essas marcas regulatórias são perdidas — um processo que tem sido associado à instabilidade genômica, câncer e outras doenças relacionadas à idade. “O que descobrimos é que a regulação epigenética de elementos transponíveis — especialmente LINE1s — parece ser um fator importante que determina a velocidade com que diferentes cães envelhecem”, disse Snyder-Mackler.
O estudo descobriu que mais de 40% das regiões associadas ao LINE1 no genoma perdem metilação com o envelhecimento, tornando-as a classe de elementos transponíveis mais afetada. Essa perda não é distribuída uniformemente entre os cachorros: raças maiores apresentam declínios significativamente mais rápidos.
Em média, cães gigantes perderam aproximadamente 35% mais metilação da linhagem LINE1 por ano do que raças pequenas. “Essa é uma das assinaturas moleculares mais claras que vimos, que se alinha com a conhecida relação inversa entre tamanho e expectativa de vida em cães”, disse o coautor Blaise Mariner. “Isso sugere que o envelhecimento mais rápido em cães maiores pode ser impulsionado, pelo menos em parte, por um controle reduzido sobre esses 'genes saltadores'.”
Os autores do estudo publicado na revista Science afirmam que as descobertas podem ter implicações que vão além do melhor amigo do homem, podendo ser aplicadas aos companheiros humanos. “Nosso trabalho sugere que os elementos transponíveis podem ser uma parte fundamental do processo de envelhecimento em mamíferos”, disse Snyder-Mackler. “Se for esse o caso, o direcionamento desses elementos ou dos mecanismos que os regulam pode ser uma via promissora para futuras terapias que visem prolongar a vida saudável em humanos.”
Embora sejam necessárias mais pesquisas para determinar se a atividade do LINE1 é causa ou consequência do envelhecimento, o estudo fornece fortes evidências de que as alterações epigenéticas nessas regiões genômicas são uma característica do envelhecimento biológico — e um fator potencial de sua variabilidade, concluíram os autores.
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