CRISPR rejuvenesce células-tronco no cérebro de ratos

CRISPR rejuvenesce células-tronco no cérebro de ratos

Notas sobre a preservação do células regenerativas no cérebro, que permanecem jovens e energéticos à medida que envelhecem, foram descobertos usando a tecnologia genética CRISPR em ratos 1.

A idade dificulta Células-tronco no cérebro para produzir novas células. No entanto, os autores do estudo descobriram que a redução da atividade de um gene específico Células-tronco rejuvenescidos, permitindo que se multipliquem e forneçam novos neurônios ao cérebro.

Este gene regula o consumo de glicose pelas células-tronco, um açúcar crucial para o metabolismo celular. Os resultados em ratos se ajustam bem ao cenário emergente de estudos de cérebros humanos post-mortem. Estes estudos também demonstraram que a idade afecta o metabolismo no cérebro, diz Maura Boldrini, neurocientista e psiquiatra do Centro Médico Irving da Universidade de Columbia, em Nova Iorque, que não esteve envolvida na investigação actual. “É provável que o seu metabolismo seja menos eficiente do que antes”, acrescenta ela, observando que tanto os resultados humanos como o estudo com ratos, publicado hoje na Nature, “abrem novos caminhos para potenciais abordagens terapêuticas”.

Um cérebro adolescente

O papel de células-tronco neurais no cérebro humano adulto é controverso. Boldrini e outros publicaram evidências de que novos neurônios estão sendo formados no hipocampo, uma área do cérebro importante para o aprendizado e a memória, aos 79 anos. 2. A sua equipa está agora a investigar se a produção de novos neurónios em humanos pode estar ligada a Alzheimer ou doenças psiquiátricas. No entanto, alguns investigadores relatam que não encontraram nenhuma evidência de que os adultos estejam a criar novos neurónios no hipocampo. “Essas controvérsias continuam”, diz Boldrini.

Nos ratos a imagem é mais clara. Numa região do cérebro chamada zona subventricular, as células-tronco neurais podem dar origem a neurônios e outros tipos de células. Estas células jovens migram então para o Bulbo olfativo, responsável pelo sentido do olfato. Um fornecimento constante de novos neurônios para o bulbo olfatório faz sentido em camundongos porque eles dependem fortemente do olfato para detectar mudanças no ambiente, diz Anne Brunet, geneticista que estuda o envelhecimento na Universidade de Stanford, na Califórnia, e autora do novo estudo.

No entanto, à medida que os ratos envelhecem, estas células estaminais tornam-se menos ativas. Brunet e sua equipe decidiram descobrir o porquê. Os pesquisadores usaram Tecnologia genética CRISPR-Cas9 para interromper sistematicamente 23.000 genes e depois testaram os efeitos de cada gene interrompido em células-tronco neurais retiradas de camundongos jovens e velhos e cultivadas em laboratório.

Suporte neural

A triagem revelou 300 genes que poderiam desempenhar um papel no envelhecimento das células-tronco neuronais. Os pesquisadores restringiram ainda mais o conjunto usando CRISPR-Cas9 para perturbar alguns desses genes em células da zona subventricular de camundongos jovens e velhos vivos. Os autores examinaram então os bulbos olfativos dos animais e identificaram um grupo seleto de genes importantes. A interrupção destes genes aumentou a produção de neurônios pelas células-tronco em animais velhos, mas não afetou as células-tronco de animais jovens.

Um desses genes, chamado Slc2a4, codifica uma proteína que importa glicose para as células. A interrupção deste gene reduziu a captação de glicose pelas células e aumentou a sua capacidade de reprodução.

Esta descoberta está correlacionada com estudos anteriores que encontraram uma ligação entre o metabolismo do açúcar e o envelhecimento, diz Saul Villeda, neurocientista da Universidade da Califórnia, em São Francisco. Pesquisadores relataram recentemente que um medicamento para diabetes neutralizar o declínio cognitivo relacionado à idade em macacos pode. Mas a última descoberta é particularmente importante porque aponta para uma proteína específica que desempenha um papel fundamental e pode ser alvo de estudos futuros, diz ele.

Mesmo que o papel das células-tronco neurais em humanos adultos seja questionável, os resultados fornecem informações cruciais para o desenvolvimento de terapias celulares que poderão um dia tratar doenças neurodegenerativas, observa Villeda.

1. Ruetz, T.J. e outros. Natureza https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).

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2. Boldrini, M. et al. Célula-tronco 22, 589–599 (2018).

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3. Sorrells, S.F. e outros. Natureza 555, 377–381 (2018).

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