A senescência celular , descrita pela primeira vez in vitro em 1961 por Hayflick, tornou-se uma prioridade para as empresas de biotecnologia que visam melhorar a saúde humana. Caracterizada por uma parada permanente da proliferação, a senescência celular ocorre em resposta a estresses endógenos e exógenos, incluindo disfunção dos telômeros , ativação de oncogenes – genes que ajudam a regular o crescimento e a divisão celular, podem induzir a proliferação de células cancerígenas – e danos persistentes no DNA .
Concretamente, a senescência é um processo pelo qual uma célula envelhece e para permanentemente de se dividir, mas não morre. Com o tempo, muitas dessas células antigas podem se acumular nos tecidos de todo o corpo. Essas células permanecem ativas e podem liberar substâncias nocivas, que podem causar inflamação e danificar as células saudáveis próximas. A senescência pode desempenhar um papel no desenvolvimento de câncer e outras doenças.
De fato, as células senescentes secretam numerosas moléculas pró-inflamatórias, fatores de crescimento, quimiocinas, matrizes extracelulares, proteases e citocinas (agrupadas sob o acrônimo SASP, para “fenótipo secretor associado à senescência”). Portanto, a remoção direcionada de células senescentes pode potencialmente diminuir as patologias associadas à idade, incluindo osteoartrite , diabetes , osteoporose , doenças neurodegenerativas e expectativa de vida geral.
Recentemente, um grupo de pesquisa da Universidade do Texas desenvolveu um método baseado em ultrassom de baixa frequência para reiniciar a divisão celular em células velhas e fazer com que elas percam marcadores de senescência. Assim, um rato velho viu seu desempenho físico melhorar. O estudo foi publicado no bioRxiv .
Ultrassom para estimular células e moderar mitocôndrias
Para demonstrar o papel do ultrassom, os autores induziram quimicamente a senescência em camundongos e depois trataram as células durante três dias com a aplicação de ultrassom de baixa frequência. Eles também injetaram corantes fluorescentes para acompanhar a evolução celular no tecido adiposo, no pâncreas e nos rins, também em culturas de células humanas e de macacos.
Concretamente, o ultrassom produz ondas de pressão de curta duração nas células, aplicando tensões mecânicas. Essas condições são inofensivas para os tecidos normais e não influenciam negativamente as funções celulares normais. Os pesquisadores usaram ultrassom com frequência abaixo de 100 quilohertz, bem abaixo dos 2.000 kHz usados para imagens médicas.
No entanto, no caso de células senescentes induzidas quimicamente, o tratamento com ultrassom de baixa frequência (ou LFU) pode restaurar o comportamento normal. As células retomam sua divisão, não secretam mais SASP, seu tamanho diminui e suas mitocôndrias diminuem de comprimento.
Você deve saber que o papel das mitocôndrias no envelhecimento celular é reconhecido há muito tempo. Ao produzirem energia celular na forma de ATP, também geram espécies reativas de oxigênio (ROS) que induzem dano macromolecular, cujo acúmulo perturba todo o metabolismo celular e a integridade do material genético, dois estímulos fundamentais da senescência. Recentemente, a dinâmica da membrana mitocondrial também tem sido implicada na senescência, pois são essenciais para a mitofagia ou eliminação seletiva de mitocôndrias alteradas, diretamente ligadas à autofagia. Assim, a inibição da fissão mitocondrial está associada ao acúmulo de mitocôndrias gigantes em células senescentes,
Além disso, surpreendentemente, os pesquisadores descobriram que células normais tratadas com LFU secretam fatores que reativam a divisão de células senescentes. Assim, parece que o tratamento isolado, com ultrassom de baixa frequência, pode reverter os efeitos negativos da senescência celular.
As conclusões, embora otimistas, ainda não foram fundamentadas. O estudo aguarda revisão por pares, sem mencionar que seria difícil usar tal dispositivo em humanos – ossos (muito mais grossos que os de camundongos) bloqueiam o ultrassom. Mas esta descoberta oferece esperança para a pesquisa antienvelhecimento e para doenças neurodegenerativas, como o mal de Alzheimer.
Um caminho para pesquisas e ensaios clínicos contra a doença de Alzheimer
De fato, uma equipe da Universidade de Queensland, na Austrália, liderada por Jürgen Götz, descobriu que camundongos submetidos a uma frequência maior de ultrassom apresentam melhorias na memória, e um pequeno teste está em andamento para determinar se isso pode ajudar pessoas com doença de Alzheimer .
O professor Götz aponta que o estudo é um passo importante para determinar se o ultrassom pode ser feito com segurança. Segue-se a descoberta pioneira, publicada em 2015, de que o ultrassom pode eliminar o acúmulo de placas amiloides tóxicas – uma das características da doença de Alzheimer e, acima de tudo, restaurar as funções da memória.
Götz disse em um comunicado : “ Atualmente não há tratamento eficaz para a doença de Alzheimer. É, portanto, extremamente gratificante poder futuramente tratar a doença com ultrassom ”.
O estudo de 12 meses está sendo conduzido no Mater Hospital Brisbane e UQ, supervisionado pelo pesquisador e neurologista Peter Nestor. Ele explica: “ Estamos tratando uma área na parte posterior do cérebro que é afetada no início da evolução da doença de Alzheimer. Cada participante receberá quatro tratamentos dados quinzenalmente e, após a conclusão da sessão, fará uma ressonância magnética cerebral e repetirá o teste cognitivo ”.
Finalmente, como o ultrassom foi aprovado para exposição humana em níveis de potência dez a cem vezes superiores aos níveis usados no estudo da Universidade do Texas, seus autores sugerem que é possível desenvolver terapias baseadas em ultrassom que possam inibir o aumento da fração de células senescentes nos tecidos (devido ao envelhecimento) e, assim, parar o aparecimento de muitas doenças relacionadas com a idade. Mais importante ainda, esses resultados demonstram que os tratamentos mecânicos podem substituir alguns tratamentos bioquímicos, e talvez até mesmo no caso da doença de Alzheimer.
Fonte: bioRxiv See More
