Para estudar detalhadamente o efeito da idade nos órgãos do corpo, os pesquisadores utilizaram uma técnica chamada ATAC-seq, que permite identificar os diferentes tipos de células de cada órgão. O método é baseado na acessibilidade do genoma. Todas as células possuem o mesmo DNA, mas não expressam os mesmos genes: essa expressão genética depende da programação de cada tipo celular. Dependendo dessa programação, regiões do genoma estarão acessíveis, permitindo a expressão dos genes ali encontrados. Esta técnica determina, para cada célula, quais regiões são acessíveis e, assim, separa os diferentes tipos de células.
Os investigadores utilizaram este método em quase 7 milhões de células de 21 órgãos de ratos, em três idades diferentes: um mês (equivalente ao início da idade adulta), cinco meses (equivalente aos nossos trinta e quarenta anos) e 21 meses (no final da vida). Identificaram assim 146 tipos de células cuja quantidade varia de acordo com a idade (ou seja, aproximadamente 25% dos 536 tipos de células identificados), 55 dos quais evoluem de forma diferente em homens e mulheres.
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2. Os tipos de células envolvidas na imunidade são favorecidos pelo envelhecimento
Uma parte desses tipos de células (62) aumentou em número com a idade. A maioria dessas células, que estão aumentando em número, desempenha um papel na imunidade, como os macrófagos. Mas outras células imunológicas experimentam o destino oposto e diminuem em número, como os precursores dos linfócitos B ou T. Outras células tornam-se mais numerosas com o envelhecimento, como as células endócrinas do estômago, que produzem hormônios e outras moléculas mensageiras.
3. Células em vários órgãos diminuem em quantidade
Outros tipos de células (29) experimentaram um declínio na quantidade de células que os representam. Os órgãos mais afetados por essas diminuições são os ovários, o útero, a pele e os pulmões. Neste último, as diminuições afetam as células responsáveis pela regulação vascular nos pulmões, mostrando que esta regulação talvez seja afetada devido à idade. Outros órgãos afetados por estes declínios no volume celular são os rins, o fígado e os músculos.
4. Algumas dessas mudanças começam bem antes da velhice
As diminuições observadas para alguns tipos de células começaram aos cinco meses, ou seja, por volta dos 30-40 anos. É o caso, por exemplo, dos precursores de linfócitos B, que diminuem 50% entre um e cinco meses. Este também é o caso das células satélites, que regeneram os músculos, bem como das células que formam os tendões.
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5. A maioria das células que diferem entre os sexos são células imunológicas
Um total de 55 tipos de células variou apenas em um dos dois sexos, incluindo 35 tipos de células imunológicas. Cerca de 15 deles aumentaram apenas no sexo masculino, incluindo granulócitos neutrofílicos e granulócitos eosinofílicos (ambos são glóbulos brancos que circulam no sangue e depois migram para os tecidos). Nas mulheres, vários tipos de células imunes aumentaram com o envelhecimento, incluindo granulócitos basófilos e linfócitos NK.
6. Com o envelhecimento, as células imunológicas tornam-se mais ativadas nas mulheres
Além destas alterações específicas do sexo, muitos outros tipos de células variaram na mesma direção em homens e mulheres, mas não com a mesma intensidade. No total, 40% dos tipos de células que variaram com a idade apresentaram diferença de nível dependendo do sexo, a maioria dos quais (53) aumentou mais nas mulheres do que nos homens (em comparação com 31 para os quais o aumento foi maior nestes últimos). Segundo os autores, essa maior ativação da imunidade no sexo feminino poderia explicar por que as mulheres têm maior probabilidade de desenvolver doenças autoimunes.
7. Certos tipos de células estão sincronizados em diferentes órgãos
Embora algumas alterações estivessem confinadas a um único órgão, outras refletiam a sincronização entre diferentes tecidos. Este é particularmente o caso dos linfócitos T auxiliares e dos linfócitos T citotóxicos, que diminuíram em dez e cinco tecidos, respectivamente. O mesmo aconteceu com as células endoteliais que cobrem as veias (cujo número diminui nos músculos, nos ovários e no útero, por exemplo).
8. O envelhecimento altera a programação genética das células
Os pesquisadores também analisaram mudanças na expressão genética nesses diferentes tipos de células. Mostraram assim que o envelhecimento perturba a programação das células: regiões do genoma que não eram acessíveis num tipo de célula tornam-se acessíveis à medida que envelhecem, enquanto outras que eram acessíveis já não o são. Mas, ao contrário do que se possa pensar, estas mudanças não são simplesmente consequência de algum caos. Porque os pesquisadores demonstraram que algumas dessas modificações eram iguais em um grande número de tipos de células. Como se o envelhecimento tivesse uma programação genética própria, que impõe em todo o corpo. Um exemplo desta reprogramação é a inibição de genes envolvidos nas capacidades de renovação de órgãos, contra a ativação de genes pró-inflamatórios.
9. As regiões envolvidas na regulação do desenvolvimento são silenciadas com a idade
Ao contrário das regiões que abrigam genes pró-inflamatórios, outras regiões genómicas tornam-se menos acessíveis à medida que envelhecemos. Este é particularmente o caso de regiões altamente conservadas em evolução, que são importantes para a regulação dos processos de desenvolvimento.
10. Retrotransposons se beneficiam do envelhecimento
Certas áreas do genoma ficaram mais expostas com a idade, principalmente aquelas que contêm retrotransposons. Essas sequências de DNA transponíveis têm a capacidade de se mover e se multiplicar por todo o genoma: uma vez “lido”, o RNA gerado pode ser utilizado para produzir DNA, que será inserido no genoma, copiando assim a sequência de bases. Devido a estas capacidades extraordinárias, estes elementos de origem viral podem ser prejudiciais e, portanto, são reprimidos pela célula. Mas o envelhecimento parece permitir um relaxamento desta repressão, facilitando a acessibilidade de cerca de cinquenta tipos de retrotransposons. No entanto, os autores sublinham que todas estas descobertas se aplicam a ratos, mas serão necessários mais estudos para verificar se as mesmas alterações ocorrem em humanos.