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Definindo reprogramação epigenética, reprogramação celular e rejuvenescimento – The Niche

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Reprogramação epigenética é um termo usado em biologia celular que também está cada vez mais presente nas notícias.

Infelizmente, algumas pessoas, especialmente na área de rejuvenescimento celular e antienvelhecimento, estão confundindo esse termo e outras coisas.

Só para começar, a reprogramação epigenética não significa especificamente rejuvenescimento celular.

O objetivo da postagem de hoje é definir claramente a reprogramação epigenética. Também diferencio isso dos termos “reprogramação celular” e “rejuvenescimento”.

reprogramação epigenética
Representação artística da reprogramação epigenética. Imagem de Knoepfler.

Então, como definimos e diferenciamos esses termos? Como eles se relacionam com o rejuvenescimento?

O que é reprogramação epigenética?

Comecemos pela reprogramação epigenética, que pode se manifestar em diferentes contextos. É um termo amplo.

Simplificando, significa fazer uma grande mudança no estado epigenético de uma célula. Tais mudanças são por vezes tão poderosas que transformam aspectos da identidade da célula, levando à reprogramação celular. No entanto, isso nem sempre acontece.

Notavelmente, alguns biólogos do desenvolvimento usam o termo reprogramação epigenética apenas para se referir a eventos iniciais do desenvolvimento. Isso parece muito limitado para mim, mas existem ideias diferentes sobre isso.

Exemplos de reprogramação epigenética

Em um caso, é como você atinge o objetivo final da reprogramação celular para alterar a identidade da célula somática de volta para se tornar células iPS.

Diferentes versões desta reprogramação também podem ser tentadas apenas para atingir o objetivo diferente de “rejuvenescimento celular”. Por exemplo, manter uma célula sanguínea como célula sanguínea, mas torná-la fisicamente mais jovem (mudar o relógio, não a identidade). Isto é difícil de conseguir num tecido sem produzir pelo menos algumas células estaminais, como as células iPS, que podem potencialmente crescer em tumores teratoma ou mesmo cancros.

Outro exemplo é durante transferência nuclear de células somáticas ou SCNT. O núcleo de uma célula somática é reprogramado epigeneticamente por seu novo lar dentro do citoplasma do oócito.

Para complicar ainda mais as coisas, a reprogramação epigenética também acontece de outras maneiras, inclusive fora do escopo de um laboratório. Conforme observado anteriormente, também ocorre durante o desenvolvimento humano normal. Quando o óvulo e o espermatozoide se fundem durante a fertilização e depois no embrião inicial, os genomas devem ter os seus estados epigenéticos reiniciados. Há uma mudança da expressão genética materna para a zigótica, que depende de grandes mudanças epigenéticas.

As células cancerígenas também podem apresentar reprogramação de seus epigenomas.

Uma conclusão aqui é que a reprogramação epigenética é um termo muito amplo. Não significa apenas rejuvenescimento.

O que é reprogramação celular?

Como definimos reprogramação celular? Também não é totalmente simples.

A reprogramação celular significa que a identidade de uma célula foi fundamentalmente alterada. Isso pode ser feito de diferentes maneiras no laboratório. Por exemplo, há a reprogramação de que falamos para fazer células iPS. No entanto, também há reprogramação direta (às vezes chamada de transdiferenciação), onde um tipo de célula, como um neurônio, é transformado em outro diferente, como uma célula renal. Troque quaisquer dois de seus tipos de células favoritos, pelo menos um pouco diferenciados, nessa equação de reprogramação direta. Fibroblasto para neurônio é outro exemplo.

A reprogramação celular também ocorre in vivo. Pode se manifestar em doenças como durante a gênese de alguns tipos de câncer. Nesse caso, podemos ver que as células podem ser reprogramadas de formas prejudiciais. Por exemplo, nos primeiros dias de um cancro cerebral, algumas células podem assumir uma identidade anormal “mais jovem” e crescer demasiado, levando a um tumor, quando o cérebro não deveria estar a crescer.

Há alguma sensação de que a reprogramação celular também poderia acontecer normalmente no corpo, mas isso é menos claro.

Freqüentemente, a reprogramação celular resulta da reprogramação epigenética, mas não são termos equivalentes.

Como os cientistas deveriam definir rigorosamente o rejuvenescimento celular?

E quanto ao rejuvenescimento? Alguns estão usando os termos “rejuvenescimento” ou “rejuvenescimento celular” de uma maneira muito vaga. Em certo nível, o rejuvenescimento celular pode significar simplesmente fazer com que algo como uma célula ou organismo apareça e funcione de maneira mais jovem.

Como já escrevi antes, há questões difíceis aqui no rejuvenescimento.

A um nível científico rigoroso, como o rejuvenescimento é medido e avaliado estatisticamente? Serão as evidências de reprogramação epigenética, tais como mudanças na metilação do DNA para um estado associado a células ou organismos mais jovens, suficientes para dizer, bum, temos rejuvenescimento? Os pesquisadores também deveriam olhar para o transcriptoma em busca de assinaturas potenciais de “RNAs jovens”? Quão bem definidos são os “transcriptomas jovens”?

E quanto ao metabolismo das células, dos tecidos e dos organismos? Comprimento dos telômeros?

Todas essas coisas reunidas em uma? Não existem padrões neste momento, mas eles são necessários para ajudar a aumentar o rigor neste espaço de investigação.

No geral, precisamos ser precisos com a linguagem e os termos que usamos em relação à reprogramação de vários tipos. Um dos desafios, porém, é que existem opiniões diferentes sobre como definir as coisas. Alguns pesquisadores até definem as células-tronco de maneiras diferentes. Mesmo com alguma flexibilidade em mente, dentro da comunidade científica o termo reprogramação epigenética simplesmente não significa rejuvenescimento celular.

Referências

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