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Senescência e envelhecimento celular

Priscila Britto Campos

[email protected]

De origem latina, significa homen velho

Está associada a um declínio de capacidade de resposta ao stress, desbalanço

homeostático e aumento do desenvolvimento de doenças.

A consequência final e natural do envelhecimento é a morte

Senescência

Telômeros

Leonard Hayflick

Hayflick foi o primeiro a propor a teoria do

envelhecimento baseado na capacidade replicativa

limitada de células em cultura

Células em cultura apresentam capacidade limitada de

replicação

célula senescente

beta-galactosidase

Células em cultura apresentam capacidade limitada de

replicação

Fibroblastos apresentam em torno de 50 ciclos de divisão celular

Telômeros

Sequências repetitivas de DNA não codificante

Conferem proteção contra possíveis danos no DNA

Sofrem encurtamento a cada ciclo de divisão celular

em função do antiparalelismo da fitas

Entre 50 e 200 pares de bases são perdidos a cada

ciclo de divisão

3 ’ 5’

Sequência alvo

Desnaturação do DNA

Ensaio de Hibridização in situ com fluorescência (FISH)

Adaptado de Michael R, Nature reviews genetics, 2005

Encurtamento dos telômeros leva a ativação do

checkpoint de dano

Medida da idade biológica

O que acontece em células com propriedade de

auto-renovação ilimitada?

Manutenção das extremidades teloméricas

Telomerase

DNA polimerase do tipo transcriptase reversa

Composta por um molde de RNA e uma

subunidade catalítica (hTERT humanos e mTERT

em camundongos)

O que acontece no caso da reprogramação

celular?

Células reprogramadas apresentam reativação da

atividade de telomerase

Animais deficientes em telomerase são capazes

de sobreviver?

Camundongos deficientes em

telomerase são viáveis por até

seis gerações.

Teorias estocásticas

O envelhecimento dependeria do acúmulo de agressões ambientais que

atingem um nível incompatível com a manutenção das funções orgânicas e

da vida.

Radiação

Agentes químicos

Radicais livres

Traumatismos

Curiosidades

A ovelha Dolly

A ovelha Dolly

Clonada a partir de células mamárias em 1996

Aos 5 anos apresentava artrite

Foi sacrificada em 2003 por apresentar uma

série de doenças associadas ao

envelhecimento

?????

Dolly nasceu com telômeros “velhos”

Dolly nasceu com telômeros “velhos”

O caso Benjamin Button

Ocorrência de 1 a cada 4.000.000 de nascimentos

Envelhecimento precoce

Osteoporose

Doenças cardiovasculares

Síndrome de Hutchinson-Gilford

Alteração genética, não hereditária

Progeria

Progerina e envelhecimento

Resultante do processamento incorreto da Lamina A

Organização da cromatina

Regulação da heterocromatina

Manutenção da arquitetura nuclear

envelope nuclear – laminas A, B e C

Progerina e envelhecimento

Capell and Collins, Nature Reviews Genetics 2006

Expressão

gênica alterada

Alteração da

heterocromatina

Alteração do envelope nuclear

Afeta a transcrição de RNA polimerase

Alteração do padrão de organização da heterocromatina

Progeria

Produção incorreta de Lamin A

Deleção de 50 aminoácidos na região C-terminal

PLoS Biology, 2005

Troca de nucleotídeo C por T (GGC > GGT) no exon 11 do gene LMNA

Afeta a transcrição de RNA polimerase

Alteração do padrão de organização da heterocromatina

Progeria

Ocorre produção alterada de Lamin A

Alteração do envelope nuclear

Telômeros e lâmina nuclear

Adaptado de Gonzalez-Suarez et al, Cell Cycle, 2009

Síndrome de Werner

Também chamada de Progeria adulta

Acomete 1 a cada 1.000.000 de indivíduos

Doença autossômica recessiva ligada ao cromossomo 8 – gene WRN

Gene WRN codifica proteína WRN – família das helicases

Acredita-se que a proteína alterada não seja transportada para o núcleo

Proteína WRN está relacionada a reparo e manutenção do DNA.

Brooke não envelhece...