Epigenética e Envelhecimento

Epigenética e Envelhecimento: Compreendendo as Alterações Epigenéticas ao Longo da Vida

Por que alguns idosos são mais jovens e ágeis, tanto física quanto mentalmente, do que outros da mesma idade?

Embora a medicina tenha avançado em terapias, medicamentos e suplementos para o bem-estar e envelhecimento saudável, a resposta para essa pergunta pode estar na epigenética.

O que é epigenética?

A epigenética é a área que estuda como os comportamentos e o ambiente podem causar mudanças que afetam a maneira como os genes funcionam. A epigenética age como um “interruptor” que liga ou desliga genes, sem alterar a sequência do DNA. 

Se o DNA fosse um livro, as alterações epigenéticas seriam como marcadores de página, destacando ou escondendo certas partes para que sejam lidas ou não. Esses “marcadores” podem ser influenciados por fatores comportamentais, ambientais e de estilo de vida, como dieta, sono, exercícios, tabagismo, consumo de álcool, local de residência, estresse e traumas emocionais.

A epigenética está associada ao funcionamento saudável do organismo, contudo, com o tempo, essas mudanças podem afetar o funcionamento do corpo e aumentar o risco do desenvolvimento de doenças relacionadas ao envelhecimento, como câncer, doenças cardiovasculares e neurodegenerativas.

Compreender como esses processos se alteram com o envelhecimento pode explicar doenças relacionadas à idade e abrir caminho para potenciais intervenções terapêuticas. 

Mecanismos Epigenéticos 

As alterações epigenéticas, também chamadas de mecanismos epigenéticos, envolvem alterações químicas no DNA ou nas proteínas associadas ao DNA, que influenciam a expressão gênica sem modificar a sequência do DNA. 

Existem vários tipos de mecanismos epigenéticos, mas os principais são:

• Metilação do DNA: Adição de um grupo metil (-CH₃) a uma base de citosina no DNA, geralmente em regiões específicas chamadas de “ilhas CpG”. Essa modificação química pode silenciar a expressão de genes, bloqueando o acesso das proteínas que leem o DNA.
• Modificações de histonas: As histonas, proteínas que o DNA usa como suporte para se enrolar e compactar, podem sofrer diversas alterações químicas, como metilação, acetilação, fosforilação e ubiquitinação. Essas modificações alteram a estrutura da cromatina (o complexo de DNA e proteínas), tornando o DNA mais ou menos acessível para a transcrição.
• Modificações em RNAs não codificantes: Embora não sejam diretamente alterações químicas no DNA, os RNAs não codificantes podem sofrer modificações químicas que afetam sua função na regulação da expressão gênica.

Essas alterações químicas são fundamentais para o controle do funcionamento dos genes e, como mencionado anteriormente, são influenciadas por fatores ambientais, estilo de vida e envelhecimento, o que significa que podem ser revertidas. Por isso, essas mudanças oferecem oportunidades para o desenvolvimento de terapias direcionadas e personalizadas.

Epigenética e Envelhecimento 

À medida que envelhecemos, as marcas epigenéticas em nosso genoma sofrem alterações significativas. A metilação do DNA é um processo epigenético central no envelhecimento e em diversas doenças relacionadas à idade, por isso, é um dos mecanismos mais estudados. Esse mecanismo é essencial para a regulação do desenvolvimento e da diferenciação celular, bem como para a manutenção da estabilidade genômica.

Estudos mostram que os padrões de metilação do DNA mudam de maneira previsível com a idade, um fenômeno que pode ser usado para estimar a idade biológica de uma pessoa. Essas alterações podem desestabilizar a expressão gênica e aumentar a suscetibilidade a várias doenças.

O papel da metilação no envelhecimento e na origem de doenças

Durante o envelhecimento, há uma tendência de diminuição da metilação (hipometilação) global do DNA, o que pode levar à instabilidade genômica e ao aumento da expressão de genes que deveriam estar silenciados.

Simultaneamente, há uma hipermetilação em regiões específicas, especialmente em genes que controlam a formação de tumores, o que pode resultar no silenciamento desses genes e no desenvolvimento de câncer. 

A hipermetilação de promotores de genes supressores de tumor e hipometilação global do DNA são comumente observadas em diferentes tipos de câncer, incluindo câncer de cabeça e pescoço, cólon, mama e pulmão. 

Padrões anômalos de metilação do DNA estão associados a várias doenças, incluindo neurodegenerativas como Alzheimer e Parkinson, cardiovasculares como hipertensão e metabólicas como diabetes tipo 2 e obesidade. 

Epigenética na Medicina Personalizada

Juntamente com a genômica, que identifica as alterações na sequência do DNA associadas à doença, a análise da epigenética permite que a medicina personalizada avance com diagnósticos e tratamentos cada vez mais precisos.

Diagnóstico personalizado

Mecanismos epigenéticos, como os padrões de metilação do DNA, podem servir como biomarcadores para identificar o risco de desenvolver essas condições antes do aparecimento dos sintomas clínicos, permitindo intervenções precoces. Além disso, esses marcadores podem ser utilizados para desenvolver testes mais precisos que permitem não só o diagnóstico inicial, como também a monitorização da resposta ao tratamento.

Tratamento personalizado

Como as alterações epigenéticas são influenciadas por fatores ambientais e são, em muitos casos, reversíveis, elas abrem a possibilidade de desenvolver terapias que sejam adaptadas ao perfil epigenético específico de cada paciente. Por exemplo, medicamentos que inibem ou promovem metilações específicas do DNA podem ser utilizados para “reverter” marcas epigenéticas relacionadas a doenças, oferecendo tratamentos mais eficazes e menos invasivos.

Por tudo isso, a epigenética vem sendo uma peça-chave para a evolução da medicina personalizada. A pesquisa em epigenética e envelhecimento está avançando rapidamente, com estudos contínuos sobre como intervenções epigenéticas podem melhorar a saúde e prolongar a vida. 

Com o progresso na compreensão dos mecanismos epigenéticos, espera-se que em breve novos tratamentos e estratégias preventivas sejam desenvolvidos para trazer mais saúde e bem-estar para todos.

REFERÊNCIAS

Pal S, Tyler JK. Epigenetics and aging. Science Advances. 2016; 2(7). 
‌ The epigenetics of aging: What the body’s hands of time tell us. National Institute on Aging. Published March 26, 2021. 
‌Wang, K., Liu, H., Hu, Q. et al. Epigenetic regulation of aging: implications for interventions of aging and diseases. Sig Transduct Target Ther 7, 374 (2022). 
Jiang S, Guo Y. Epigenetic Clock: DNA Methylation in Aging. Stem Cells International. 2020; 2020:1-9. 

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