Neurocientistas descobriram que uma enzima chamada HDAC1 é a chave para reparar os danos relacionados à idade no DNA de genes envolvidos na memória e outras funções cognitivas. Esta enzima é freqüentemente reduzida em pacientes com doença de Alzheimer e adultos em idade normal.
Neurologistas realizaram um teste em ratos. O estudo descobriu que um certo tipo de dano ao DNA aumenta à medida que os ratos envelhecem quando perdem HDAC1. No entanto, esse dano pode ser revertido e, portanto, melhorada a cognição com uma droga que ativa HDAC1. Isso dá uma grande esperança aos pacientes de Alzheimer!
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Isso ocorre porque o estudo sugere que a restauração de HDAC1 pode ter benefícios positivos para pacientes com Alzheimer e aqueles que sofrem de declínio cognitivo relacionado à idade!
“Parece que HDAC1 é realmente uma molécula anti-envelhecimento”, diz Li-Huei Tsai, diretor do Instituto de Aprendizagem e Memória do MIT e autor sênior do estudo. durante o envelhecimento. Eu especularia que a ativação de HDAC1 é benéfica em muitas condições.
Os resultados do estudo são apresentados na Nature Communications.
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Por que o DNA envelhece?
Existem vários membros da família de enzimas HDAC e sua função principal é modificar as histonas - proteínas em torno das quais o DNA é tamponado. Essas modificações controlam a expressão gênica, bloqueando genes em certos trechos de DNA de serem copiados em RNA.
Em 2013, o Laboratório Tsai publicou dois artigos ligando HDAC1 ao reparo de DNA em neurônios. Neste artigo, os pesquisadores investigaram o que acontece quando o reparo HDAC1 não ocorre. Para fazer isso, eles começaram a trabalhar com camundongos, dos quais podem "pegar" HDAC1, particularmente em neurônios e outro tipo de célula cerebral chamada astrócitos.
Durante os primeiros meses de vida, os ratos não tiveram nenhuma diferença perceptível no nível de dano e comportamento do DNA em comparação com ratos normais. No entanto, à medida que os ratos envelhecem, as diferenças se tornam mais pronunciadas. Danos no DNA começaram a se acumular em camundongos com deficiência de HDAC1, e eles também perderam parte de sua capacidade de modular a plasticidade sináptica - mudando a força das conexões entre os neurônios. Camundongos mais velhos com deficiência de HCAC1 também apresentaram deficiências nos testes de memória e navegação espacial.
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Os cientistas descobriram que a perda de HDAC1 levou a um tipo específico de dano ao DNA chamado lesões de 8-oxo-guanina, que são um sinal de dano oxidativo ao DNA. Estudos com pacientes de Alzheimer também encontraram altos níveis desse tipo de dano ao DNA, que geralmente é causado pelo acúmulo de subprodutos prejudiciais do metabolismo. A capacidade do cérebro de remover esses subprodutos geralmente diminui com a idade.
Uma enzima chamada OGG1 é responsável por reparar esse tipo de dano oxidativo ao DNA, e os cientistas descobriram que HDAC1 é necessário para ativar OGG1. Quando HDAC1 está ausente, OGG1 não liga e o dano ao DNA não é reparado. Muitos dos genes que os cientistas acreditam ser mais suscetíveis a esse tipo de dano codificam canais iônicos que são essenciais para a função sináptica.
Uma cura para o Alzheimer?
Vários anos atrás, Tsai e Stephen Haggarty, da Harvard Medical School, começaram a pesquisar produtos químicos em potencial que ativariam ou inibiriam o HDAC. Em um novo estudo, eles descrevem os efeitos do exifone, que observaram em ratos sem HDAC1.
Os pesquisadores usaram o exifone para tratar dois modelos diferentes de ratos com doença de Alzheimer, bem como ratos idosos saudáveis. Em todos os casos, eles descobriram que a droga reduziu o nível de dano oxidativo ao DNA no cérebro e melhorou as funções cognitivas dos ratos, incluindo a memória.
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O Exifone foi aprovado na década de 1980 na Europa para o tratamento da demência, mas posteriormente foi retirado do mercado por causar danos ao fígado em alguns pacientes."Este estudo realmente posiciona o HDAC1 como um potencial novo alvo de drogas para fenótipos relacionados à idade, bem como para patologias e fenótipos neurodegenerativos", disse Tsai.
O laboratório de Tsai agora está investigando se os danos ao DNA e HDAC1 também desempenham um papel na formação de emaranhados Tau - proteínas mal dobradas no cérebro que são um sinal de Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas.
A pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional do Envelhecimento, pelo Instituto Nacional de Doenças Neurológicas e Derrame, e pelo Prêmio Glenn para pesquisas sobre os mecanismos biológicos do envelhecimento.
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