Após duas década que o termo “epigenética” surgiu pela primeira em discussões científicas, pesquisadores, concentram seus estudos  na estrutura do gene, tentando desenredar as pistas que sugeriam a função gênica (funcionamento do nosso DNA), que podem  ser alteradas sem mudanças na sequência gênica.

Atualmente a epigenética é  definida como o estudo das alterações nas funções gênicas herdáveis meióticas e/ou mitóticas que não podem ser explicadas pelas mudanças nas sequências de DNA.

Atualmente, uma grande variedade de doenças, comportamentos e outros indicadores de saúde já demonstram algum grau de evidência que os relaciona com mecanismos epigenéticos. Estes mecanismos incluem doenças como o câncer, disfunção cognitiva, doenças respiratórias, cardiovasculares, reprodutivas, autoimunes e neuro comportamentais. Os fatores responsáveis, que estão por trás dos processos epigenéticos incluem muitos agentes, incluindo metais pesados, pesticidas, estresse,  diesel, fumaça de cigarro, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, hormônios, radioatividade, vírus, bactérias e alguns nutrientes básicos.

Com o passar dos anos, as células e tecidos se diferenciam e mudam com o envelhecimento. Isso inclui alterações teloméricas (encurtamento no tamanho dos telômeros o que determina o tempo de vida) , acúmulo de mutações no DNA, a senescência de estruturas celulares e de órgãos, e mudanças na expressão genética. Tanto a diferenciação de tecidos quando os efeitos do envelhecimento são pelo menos parcialmente causadas por modificações químicas no genoma, tais como a metilação do DNA ( controla a função do genoma).

Sendo assim,  vários estudos inovadores concentraram nova atenção na epigenética. O interesse foi aprimorado, pois ficou claro que a compreensão da epigenética e da epigenomia – a distribuição generalizada de mudanças epigenéticas – será essencial no trabalho relacionado a muitos outros tópicos que exigem uma compreensão completa de todos os aspectos da genética, tais como células estaminais, clonagem, envelhecimento , biologia sintética, conservação de espécies, evolução e agricultura.

A palavra “epigenética” significa literalmente “além das mudanças na sequência genética”. O termo evoluiu para incluir qualquer processo que altere a atividade gênica sem alterar a sequência de DNA e leva a modificações que podem ser transmitidas para células filhas (embora as experiências mostrem que algumas mudanças epigenéticas podem ser revertidas).

Muitos tipos de processos epigenéticos foram identificados: incluem metilação, acetilação, fosforilação, ubiquidade e sucoliologia. Outros mecanismos epigenéticos e considerações podem surgir à medida que o trabalho prossegue. Os processos epigenéticos são naturais e essenciais para muitas funções do organismo, mas, se ocorrerem de maneira inadequada, pode haver efeitos adversos importantes na saúde e comportamental.

Talvez o processo epigenético mais conhecido, em parte porque tenha sido mais fácil estudar com a tecnologia existente, é a metilação do DNA. Esta é a adição ou remoção de um grupo metilo (CH3), predominantemente onde as bases de citosina ocorrem consecutivamente. A metilação do DNA foi confirmada na presença de câncer em 1983, e desde então tem sido observada em muitas outras doenças ou condições de saúde.

Outro processo epigenético significativo é a modificação da cromatina. A cromatina é um complexo de proteínas (histonas) e DNA que está bem empacotado para se encaixar no núcleo. O complexo pode ser modificado por substâncias como os grupos acetilo (o processo chamado acetilação), enzimas e algumas formas de RNA, tais como microRNAs e pequenos RNA interferentes. Esta modificação altera a estrutura da cromatina para influenciar a expressão gênica. Em geral, a cromatina bem dobrada tende a ser desligada ou não expressa, enquanto a cromatina aberta é funcional ou expressa.

A maioria das modificações epigenéticas, por qualquer mecanismo, acredita-se que seja apagada com cada nova geração, durante a gametogênese e após a fertilização. No entanto, um dos relatórios mais surpreendentes foi publicado em 2005 e desafia essa crença sugerindo  que mudanças epigenéticas podem durar pelo menos quatro gerações subsequentes de organismos.

Outros estudos descobriram que os efeitos epigenéticos não ocorrem apenas no útero, mas durante o curso completo de uma vida humana. Manel Esteller, diretor do Laboratório de Epigenética do Câncer do Centro Nacional de Câncer espanhol em Madri, e colaboradores, avaliaram 40 pares de gêmeos idênticos, variando de idade de 3 a 74 anos , e encontraram uma tendência marcante. Os pares de gêmeos mais jovens, que compartilharam estilos de vida semelhantes e passaram mais anos juntos tinham padrões de metilação e DNA de acetilação de histonas muito semelhantes. Mas os gêmeos mais velhos, especialmente os que tinham estilos de vida diferentes e passaram menos anos de vida juntos, apresentavam padrões muito diferentes em vários tecidos diferentes, como linfócitos, células epiteliais da boca, gorduras intra-abdominais e músculos selecionados.

Comumente, os efeitos de mecanismos epigenéticos aparecem em cores vivas. As alterações na pigmentação da pele de cachorrinho e de  ratos, variando de amarelo a marrom, estavam diretamente ligadas à suplementação da dieta da mãe grávida com vitamina B12, ácido fólico, colina e betaína. As alterações de cor foram diretamente ligadas a alterações na metilação do DNA. Estudos onde pesquisadores  induziram essas alterações através da ingestão materna de genisteína em cobais (ratos), o principal fitoestrógeno na soja, em doses comparáveis ​​à que um ser humano pode receber de uma dieta de soja alta. As alterações de metilação demonstraram proteger a prole do rato contra a obesidade na idade adulta, embora haja sugestões de que a genisteína também pode causar problemas de saúde, através de efeitos aditivos ou sinérgicos na metilação do DNA, quando interage com outras substâncias como o ácido fólico.

A epigenética tem muito o que acrescentar quando o assunto é senescência, pois o processo de envelhecimento é comumente caracterizado pelo acúmulo de modificações que ocorrem nas células resultando em diminuição progressiva de sua função, culminando com a morte. A epigenética busca entender os mecanismos capazes de controlar a expressão gênica sem que a sequência do DNA seja modificada, e quem sabe desta forma identificar formas de promover um envelhecimento saudável para gerações futuras.

Espero que tenham gostado deste post e até a próxima.

Fonte:

GIGEK, Carolina Oliveira. Regulação epigenética no envelhecimento e no câncer gástrico. 2011.

CECHINEL, Laura Reck. Efeito do exercício físico sobre marcadores epigenéticos em córtex pré-frontal de ratos wistar durante o processo de envelhecimento. 2016.

GREATTI, João Rodrigo Guarnier. Genética e envelhecimento: uma revisão bibliográfica. 2015.

GOTTLIEB, Maria Gabriela Valle et al. Aspectos genéticos do envelhecimento e doenças associadas: uma complexa rede de interações entre genes e ambiente. Revista Brasileira de Geriatria e Gerontologia, v. 10, n. 3, p. 273-283, 2007.

Epigenetics: The Science of Change – Environ Health Perspect. 2006 Mar; 114(3): A160–A167.

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