Em formação

Por que as células têm uma 'expectativa de vida' média


Já ouvi falar de Henrietta Lacks. Como resultado de uma mutação genética, suas células nunca morreram. Eu ouvi / li que, com o passar do tempo, nossas células param de se multiplicar tanto (como efeito do envelhecimento). Porque? Por que envelhecemos? Por que as células morrem eventualmente? O que causa a degeneração de nossos corpos? Está codificado em nossos genes? Se tratássemos nossos corpos com a maior consideração, levando em conta uma dieta adequada e sono, com a introdução da engenharia genética, poderia a vida eterna ser possível?


Referimo-nos ao número de vezes que as células de um organismo podem se dividir como o limite de Hayflick para esse organismo. O limite de Hayflick serve como um período de vida teórico, porque os telômeros (nas extremidades dos cromossomos) ficam um pouco mais curtos a cada rodada de divisão, até que desapareçam completamente. Os telômeros são colocados nas extremidades dos cromossomos pela enzima telomerase, que é abundante em bebês (que estão crescendo e passando por rápidas divisões mitóticas), mas a abundância corporal da enzima diminui rapidamente com a idade. Sem os telômeros, nossos cromossomos reais diminuiriam de comprimento durante cada rodada de divisão - essencialmente, isso é o que acontece depois que os telômeros são corroídos nos últimos anos de vida. O limite de Hayflick para humanos é de 120 anos - com autocuidado perfeito, 120 anos de vida são possíveis.


Transformação celular e características de células transformadas

A transformação celular devido a alterações no material genético e a clonagem celular envolvendo a produção de uma única célula populacional são descritas aqui.

Transformação de células:

Transformação se refere amplamente à mudança no fenótipo de uma célula devido a um novo material genético. No que diz respeito às células cultivadas, a transformação envolve alterações fenotípicas permanentes espontâneas ou induzidas como resultado de alterações hereditárias no DNA e, consequentemente, a expressão gênica.

A transformação das células pode ocorrer devido a qualquer uma das seguintes causas que, em última análise, resultam em um material genético alterado:

ii. Infecção por vírus transformador.

iii. Da transfecção de genes.

4. Exposição a carcinógenos químicos.

v. Exposição a radiações ionizantes.

Características das células transformadas:

Os caracteres gerais das células transformadas são dados na Tabela 39.1. Eles são agrupados como genéticos, estruturais, de crescimento e neoplásicos e listados.

A transformação está associada à instabilidade genética, imortalização, controle de crescimento aberrante e malignidade. Esses aspectos são descritos resumidamente.

Instabilidade genética:

Em geral, as linhas celulares em cultura são propensas a instabilidade genética. A maioria das linhas de células finitas normais são geralmente geneticamente estáveis, enquanto as linhas de células de outras espécies (por exemplo, camundongo) são geneticamente instáveis ​​e podem ser facilmente transformadas. As linhas celulares contínuas derivadas de tumores de todas as espécies são instáveis.

As variações genéticas que ocorrem normalmente nas células cultivadas são devido às seguintes causas:

1. Alta taxa de mutações espontâneas nas condições in vitro, possivelmente devido à alta taxa de proliferação celular.

2. A presença contínua de células mutantes na cultura, uma vez que normalmente não são eliminadas.

Imortalização:

A aquisição de uma vida infinita por uma célula é conhecida como imortalização. A maioria das células normais (de diferentes espécies) tem uma vida útil finita de 20-100 gerações. Mas algumas células de camundongo, a maioria das células tumorais, têm vida útil infinita, pois continuam produzindo linhagens celulares contínuas.

Controle do tempo de vida finito das células:

O tempo de vida finito de células em cultura é regulado por cerca de 10 genes de senescência. Esses genes de ação dominante sintetizam produtos que inibem a progressão do ciclo celular. Acredita-se fortemente que a imortalização ocorre devido à inativação de alguns dos genes reguladores do ciclo celular, e. Rb, genes p 53.

Imortalização de células por genes virais:

Vários genes virais podem ser usados ​​para imortalizar células. Alguns desses genes estão listados abaixo.

Entre os genes virais acima, o SV40LT é mais comumente usado para induzir a imortalização. O produto desse gene (antígeno T) se liga a genes de senescência como Rb e p 53. Esta ligação restringe a atividade de vigilância dos genes de senescência. O resultado é um aumento da instabilidade e atividade genômica, levando a mais mutações que favorecem a imortalização.

Para o processo de imortalização, as células são infectadas com retrovírus contendo o gene de imortalização antes de entrarem na senescência. Desta forma, o tempo de vida das células pode ser estendido por 20-30 duplicações populacionais. Depois disso, as células param de proliferar e entram em uma fase de crise que pode durar vários meses. No final da fase de crise, uma pequena porção das células pode crescer e, eventualmente, tornar-se imortalizada.

Imortalização de fibroblastos humanos:

Os fibroblastos humanos são imortalizados com mais sucesso pelo gene viral, ou seja, SV40LT. O processo de imortalização de fibroblastos é complexo e indireto com uma probabilidade muito baixa, ou seja, cerca de 1 em 10 7 células.

Imortalização de células por indução de telomerase:

A causa mais importante do tempo de vida finito das células (ou seja, senescência) é devido ao encurtamento telomérico, seguido pela morte celular (apoptose). Se as células são transfectadas com o gene da telomerase htrt, o tempo de vida das células pode ser estendido. E uma pequena proporção dessas células se torna imortal.

Controle de crescimento aberrante:

As células transformadas e as células de tumores, cultivadas em cultura, apresentam muitas aberrações no que diz respeito ao crescimento e seu controle. As características de crescimento dessas células estão listadas na Tabela 39.1, e algumas delas brevemente descritas a seguir.

Independência de Anchorage:

Ocorrem várias mudanças nas superfícies das células transformadas. Estes incluem alterações nas glicoproteínas da superfície celular e integrinas & # 8217s e perda de fibronectina. Algumas das células transformadas podem carecer totalmente de moléculas de adesão celular (CAMs).

As modificações na superfície das células transformadas levam a uma diminuição na adesão célula-célula e célula-substrato. O resultado líquido é que há uma necessidade reduzida de ligação e disseminação das células para proliferar. Este fenômeno é conhecido como independência de ancoragem. As células independentes de ancoragem crescem de forma desorganizada. Estas células podem ser comparáveis ​​com as células tumorais separadas do tecido nativo que podem crescer em tecidos estranhos, isto é, formação de metástases.

As células transformadas são caracterizadas pela perda de inibição de contato. Isso pode ser observado pelas mudanças morfológicas nas células da monocamada desorientadas e desorganizadas. Isso resulta em uma limitação da densidade de crescimento reduzida, conseqüentemente levando a uma densidade de saturação mais alta em comparação com as células normais.

Baixa necessidade de soro:

Em geral, as células transformadas ou células tumorais têm menor dependência de soro do que as células normais. Isso se deve principalmente à secreção de fatores de crescimento autócrinos pelas células transformadas.

Alguns dos fatores de crescimento produzidos pelas células tumorais são dados:

eu. Fator estimulador de colônias (CSF).

ii. Fator de transformação de crescimento (TGFa).

iii. Interleucinas 1, 2 e 3.

4. Peptídeo intestinal vasoativo (VIP).

v. Peptídeo de liberação de gastrina.

Pode-se notar que muitas células normais (fibroblastos, células endoteliais) também produzem fatores autócrinos durante o estágio ativo da proliferação celular. Conseqüentemente, esses fatores não serão muito úteis para servir como marcadores de transformação celular.

Tumorigenicidade:

A transformação celular é um processo complexo que frequentemente resulta na formação de células neoplásicas. As linhas celulares obtidas de tumores malignos já estão transformadas.

Essas células podem sofrer transformação adicional na cultura in vitro devido a:

iii. Dependência de ancoragem reduzida.

Para a transformação maligna das células, várias etapas podem ser necessárias.

As duas abordagens a seguir estão em uso para compreender as propriedades associadas a células malignas em cultura:

1. As células podem ser cultivadas de tumores malignos e caracterizadas.

2. Genes virais ou carcinógenos químicos podem ser usados ​​para transformar as células não transformadas.


Medição da expectativa de vida

A expectativa de vida máxima é um número teórico cujo valor exato não pode ser determinado a partir do conhecimento existente sobre um organismo; é freqüentemente dado como uma estimativa aproximada com base no organismo de vida mais longa de sua espécie conhecido até o momento. Uma medida mais significativa é a expectativa de vida média - este é um conceito estatístico que é derivado da análise dos dados de mortalidade para as populações de cada espécie. Um termo relacionado é a expectativa de vida, um número hipotético calculado para humanos a partir de tábuas de mortalidade elaboradas por seguradoras. A expectativa de vida representa o número médio de anos que se espera que um grupo de pessoas, todas nascidas ao mesmo tempo, viva, e se baseia na variação da taxa de mortalidade nos últimos anos.

O conceito de duração da vida implica que existe um indivíduo cuja existência tem um início e um fim definidos. O que constitui o indivíduo na maioria dos casos não apresenta nenhum problema: entre os organismos que se reproduzem sexualmente, o indivíduo é uma certa quantidade de substância viva capaz de se manter viva e dotada de características hereditárias que são em certa medida únicas. Em alguns organismos, entretanto, ocorre um crescimento extenso e aparentemente indefinido e a reprodução pode ocorrer por divisão de um único organismo parental, como em muitos protistas, incluindo bactérias, algas e protozoários. Se essas divisões são incompletas, o resultado é uma colônia se as partes se separarem, organismos geneticamente idênticos são formados. Para considerar o tempo de vida em tais organismos, o indivíduo deve ser definido arbitrariamente, uma vez que os organismos estão continuamente se dividindo. Em um sentido estrito, a expectativa de vida em tais casos não é comparável às formas que são produzidas sexualmente.

O início de um organismo pode ser definido pela formação do ovo fertilizado em formas sexuais ou pela separação física do novo organismo em formas assexuadas (muitos animais invertebrados e muitas plantas). Em animais em geral, o nascimento é considerado o início do ciclo de vida. O momento do nascimento, entretanto, é tão diferente em vários animais que é apenas um critério pobre. Em muitos invertebrados marinhos, a larva recém-nascida consiste em relativamente poucas células, não tão longe na idade adulta como um mamífero recém-nascido. Pois mesmo entre os mamíferos, as variações são consideráveis. Um canguru no nascimento tem cerca de 2,5 centímetros de comprimento e deve se desenvolver ainda mais na bolsa, dificilmente comparável a um cervo recém-nascido, que em poucos minutos está andando. Se a expectativa de vida de diferentes tipos de organismos deve ser comparada, é essencial que essas variações sejam levadas em consideração. O fim da existência de um organismo ocorre quando mudanças irreversíveis ocorrem a tal ponto que o indivíduo não mais retém ativamente sua organização. Há, portanto, um breve período durante o qual é impossível dizer se o organismo ainda está vivo, mas esse tempo é tão curto em relação à duração total da vida que não cria nenhum grande problema na determinação do tempo de vida.

Alguns organismos parecem ser potencialmente imortais. A menos que um acidente ponha fim à vida, eles parecem ser totalmente capazes de sobreviver indefinidamente. Essa faculdade foi atribuída a certos peixes e répteis, que parecem ser capazes de crescimento ilimitado. Sem examinar as várias causas de morte em detalhes (Vejo morte) uma distinção pode ser feita entre a morte como resultado de mudanças internas (ou seja, envelhecimento) e a morte como resultado de algum fator puramente externo, como um acidente. É notável que a ausência de processos de envelhecimento está correlacionada com a ausência de individualidade. Em outras palavras, organismos nos quais o indivíduo é difícil de definir, como nas formas coloniais, parecem não envelhecer.


A maioria das células em seu corpo morre muitas vezes em sua vida - aqui está a frequência com que elas se regeneram

Há boas chances de você pensar que é mais ou menos a mesma pessoa que era na semana passada. Mas o revestimento do seu intestino é totalmente diferente, e os fios de cabelo da sua cabeça são 2,5 milímetros mais longos.

A capacidade do corpo humano de substituir células gastas por células novas é a chave para a longa vida a que estamos acostumados. Existem algumas coisas que mantemos por toda a nossa vida, como o córtex visual, mas quase tudo se desgasta e é substituído, pelo menos em parte de nossas vidas. E algumas coisas, como nosso cabelo e unhas, simplesmente crescem e crescem e crescem.

Reunimos as estimativas de cientistas sobre a rapidez com que passamos por diferentes tipos de células. Muitas dessas idades foram estabelecidas usando uma técnica chamada datação por pulso de bomba, que usa os traços de radiação atômica que cada um de nós carrega para determinar a idade das células.

Lembre-se: todos esses são números médios.

Para tudo o que é substituído regularmente, você carregará células um pouco mais velhas - e muito mais jovens, já que as células não são substituídas na rotação todas de uma vez. E esses números representam a idade total, então, por exemplo, uma célula individual não fica na superfície da pele por mais de um mês - sua vida útil inclui o tempo que leva para passar por todas as camadas da pele.

Mas é incrível pensar que uma célula cardíaca individual passará décadas alimentando todo o seu corpo.


Pacientes raros com doença falciforme vivem quase o dobro da média

Com uma expectativa de vida média nacional de 42 e 47 anos, as pessoas com doença falciforme (DF) enfrentam muitos desafios, incluindo episódios de dor intensa, derrame e danos a órgãos. O agravante dessas complicações é que SCD & mdash uma doença hereditária do sangue vitalícia caracterizada por glóbulos vermelhos rígidos e em forma de foice que se aderem aos vasos sanguíneos, bloqueando o fluxo sanguíneo & mdash tem apenas um tratamento aprovado pela FDA, nenhuma cura amplamente disponível e algumas pessoas pode ter acesso limitado a cuidados adequados.

No entanto, um novo relatório publicado online hoje em Sangue, o Journal of the American Society of Hematology (ASH), mostra que algumas pessoas com SCD levemente sintomática podem viver uma vida longa com o manejo adequado da doença, incluindo forte apoio familiar e adesão estrita à medicação e às consultas. Esta análise de quatro estudos de caso detalha os resultados de quatro mulheres com formas mais leves de SCD que ultrapassaram em muito a mediana dos EUA de 47 anos para mulheres com a doença, em vez de viver até 86 anos.

O autor do relatório Samir K. Ballas, MD, Professor Emérito do Departamento de Medicina do Sidney Kimmel Medical College da Thomas Jefferson University, na Filadélfia, espera que este exemplo possa servir como um modelo para outras pessoas que vivem com SCD. “Para aquelas com formas leves de SCD, essas mulheres mostram que as modificações no estilo de vida podem melhorar os resultados da doença”, disse o Dr. Ballas.

Das mulheres descritas neste relatório, três foram tratadas no Centro de Anemia Falciforme da Universidade Thomas Jefferson, e uma no Instituto de Hematologia Arthur de Siqueira Cavalcanti no Brasil, no Rio de Janeiro. Embora tivessem ancestrais diferentes (dois afro-americanos, um ítalo-americano e um afro-brasileiro), todos levavam uma vida saudável sustentada pelo apoio familiar de longo prazo, ao qual o Dr. Ballas atribui sua longa vida e alta qualidade de vida.

& ldquoÉ muito provável que seu estilo de vida saudável tenha contribuído de maneira importante para sua longevidade. Todas as mulheres eram não fumantes, consumiam pouco ou nenhum álcool e mantinham um índice de massa corporal normal. Isso foi combinado com uma forte adesão aos seus regimes de tratamento e excelente apoio familiar em casa ”, disse o Dr. Ballas.

Para este relatório, a adesão ao tratamento foi baseada em observações de profissionais de saúde, incluindo os autores do estudo. O apoio familiar foi definido como ter um cônjuge ou filho que prestasse cuidados atenciosos e contínuos.

Outro fator comum entre essas quatro mulheres é que elas tinham o que o Dr. Ballas chamou de estados de doença & ldquodesáveis ​​& rdquo. & ldquoEssas mulheres nunca tiveram um derrame, nunca tiveram síndrome torácica aguda recorrente, tiveram uma contagem de hemoglobina fetal relativamente alta [que ajuda a prevenir a falcização das células] e tiveram crises dolorosas raras. Pacientes como esse geralmente & mdash, mas nem sempre & mdash, apresentam SCD relativamente leve e vivem mais com melhor qualidade de vida & rdquo.

Como elas apresentavam estados de doença relativamente leves, nenhuma das mulheres estava qualificada para receber tratamento com hidroxiureia (HU), o único tratamento aprovado pela FDA para adultos com DF. Assim, esses pacientes receberam tratamento padrão, incluindo hidratação, vacinação (incluindo vacinas contra gripe anuais) e transfusão de sangue e analgésicos conforme necessário. Os pacientes foram encorajados a comparecer às visitas regulares de acompanhamento, a não fumar, controlar o peso e manter um sistema de apoio conforme necessário.

O Dr. Ballas foi rápido em apontar, no entanto, que isso não significa que essas mulheres viviam sem crises. Cada um deles experimentou complicações relacionadas à doença que requerem atenção médica, como síndrome torácica aguda ocasional, um problema que pode causar febre, tosse, dor insuportável e falta de ar.

É importante notar, disse o Dr. Ballas, que o relatório tem limitações. Por um lado, havia apenas quatro participantes, todos mulheres. & ldquoAs mulheres adultas com DF geralmente vivem mais que os homens, mas não sabemos por quê. Uma possibilidade é que as mulheres tendem a ter viscosidade sanguínea relativamente mais baixa devido ao seu nível de hemoglobina mais baixo em comparação com os homens. ”Dito isso, o Dr. Ballas foi rápido em apontar que isso não significa que os homens não possam se beneficiar de um estilo de vida saudável.

Para tanto, o Dr. Ballas espera que os pacientes que desafiaram as expectativas como essas quatro mulheres possam servir de exemplos positivos para pacientes com DF de todas as idades: & ldquoI muitas vezes viria à sala de espera e encontraria essas mulheres conversando com outros pacientes com DF, e Eu poderia dizer que eles deram esperança aos outros, que só porque eles têm SCD não significa que eles estão condenados a morrer por volta dos 40 anos & mdash que se eles cuidarem de si mesmos e viverem perto daqueles que podem ajudar a mantê-los bem, que lá é a esperança de que tenham uma vida longa e plena. & rdquo

Sangue (www.bloodjournal.org), a publicação revisada por pares mais citada no campo da hematologia, está disponível semanalmente na versão impressa e on-line. Blood é o jornal oficial da American Society of Hematology (ASH) (www.hematology.org), a maior sociedade profissional do mundo preocupada com as causas e o tratamento de doenças do sangue.

A missão da ASH & rsquos é promover a compreensão, diagnóstico, tratamento e prevenção de doenças que afetam o sangue, a medula óssea e os sistemas imunológico, hemostático e vascular, promovendo a pesquisa, atendimento clínico, educação, treinamento e advocacia em hematologia.

blood & regis uma marca registrada da American Society of Hematology.


As células do coração crescem ao longo da vida

Micrografia eletrônica do músculo cardíaco. Wellcome Images.

Os pesquisadores descobriram que o coração humano continua a gerar novas células ao longo de sua vida. A descoberta pode levar à criação de novos tratamentos para impulsionar a regeneração em pessoas com problemas cardíacos, como vítimas de ataques cardíacos.

Os cientistas há muito pensam que órgãos como o coração, o cérebro e o pâncreas são incapazes de criar novas células após o desenvolvimento. Essa teoria é amplamente baseada na capacidade limitada desses órgãos de se recuperarem após serem danificados por doenças ou ferimentos. Além disso, os tumores cardíacos primários são muito raros, sugerindo crescimento celular restrito no coração humano. No entanto, a taxa de proliferação celular no coração não foi medida diretamente.

Cientistas do Instituto Karolinska na Suécia e o Dr. Bruce Buchholz do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) na Califórnia desenvolveram uma maneira inovadora de resolver esse problema. Seu método é baseado na observação de que as células do corpo contêm um "carimbo de data e hora" de carbono-14.

A concentração atmosférica de carbono-14 era relativamente estável até a Guerra Fria, quando os testes de armas nucleares acima do solo no final da década de 1950 ao início da década de 1960 causaram um pico em todo o mundo. Isso aumentou a quantidade de carbono-14 que foi incorporado ao DNA de todos os vivos na Terra naquela época. Desde que os testes acima do solo foram proibidos, a quantidade de carbono-14 na atmosfera - e, portanto, a quantidade incorporada em novas células - caiu gradualmente. Os cientistas agora podem identificar quando uma célula foi criada medindo sua concentração de carbono-14.

No novo estudo, os pesquisadores realizaram análises de carbono-14 de DNA de células do músculo cardíaco (cardiomiócitos) no National Resource for Biomedical Accelerator Mass Spectrometry, um centro de pesquisa apoiado pelo National Center for Research Resources (NCRR) do NIH. Amostras de tecido foram obtidas de pessoas nascidas até 22 anos antes do início dos testes da bomba nuclear.

Os pesquisadores relataram em Ciência em 3 de abril de 2009, que os níveis de carbono-14 das amostras mostraram que as células do coração humano são criadas na idade adulta. Em seguida, os cientistas determinaram a taxa de crescimento das células cardíacas ao longo do tempo medindo o perfil de DNA de carbono-14 de pessoas nascidas antes e depois dos testes dos anos 1950. A modelagem matemática dos dados de carbono-14 revelou que um coração de 50 anos ainda contém mais da metade das células que tinha no nascimento, mas a rotação diminui com o tempo. Um coração de 25 anos substitui cerca de 1% de todos os seus cardiomiócitos ao longo de um ano, enquanto um coração de 75 anos substitui cerca de meio por cento.

Essas descobertas levantam a possibilidade de que, se o coração produzir mais cardiomiócitos após um ataque cardíaco, técnicas poderiam ser desenvolvidas para intensificar esse processo e, potencialmente, reverter o dano cardíaco.

“A vantagem da regeneração de cardiomiócitos em relação aos tratamentos clínicos atuais é a possibilidade de reparo”, explica Buchholz. “Os ataques cardíacos produzem tecido cicatricial que nunca funciona adequadamente. Se o coração pudesse ser estimulado a reparar o dano com novas células, a recuperação do ataque cardíaco pode ser muito melhor. ”


Substituição por meio de reparo

Os músculos esqueléticos contêm algumas das células de vida mais longa. Quando maduros, eles não podem mais se dividir, portanto, é possível que um indivíduo de qualquer idade tenha células do músculo esquelético que se formaram antes do nascimento. No entanto, como os músculos sofrem desgaste e sofrem lesões, seu corpo deve repará-los e substituí-los, o que é feito por meio de células-satélite e células-tronco especiais. A substituição significa que, ao longo da vida, a idade média das células musculares esqueléticas individuais diminui. De acordo com as técnicas do carbono 14 que medem a idade das células individuais, a vida útil das células do músculo esquelético em um adulto humano é em média de 10 a 16 anos.


Vida útil das células humanas definida: a maioria das células são mais jovens do que o indivíduo

Até agora, definir o tempo de vida de populações de células humanas específicas era limitado pela incapacidade de marcar a hora exata em que as células nasceram de uma forma que pode ser detectada ao longo de muitos anos. No entanto, uma equipe de pesquisadores suecos do Instituto Karolinska em Estocolmo, liderados por Jonas Fris & ampeacuten, anunciou que as células podem ser datadas aplicando-se técnicas de carbono-14 ao DNA, um método comumente usado em arqueologia e paleontologia para identificar a idade dos fósseis.

Usando este método, o Dr. Fris & ampeacuten mostrou que a maioria das células do corpo tem menos de 10 anos. Além disso, a equipe também descobriu por que as pessoas se comportam em sua idade de nascimento, em vez da idade física de suas células: isso ocorre porque alguns tipos de células do corpo resistem do nascimento à morte sem renovação, e esta minoria especial inclui alguns ou todos os as células do córtex cerebral.

A nova abordagem de datação depende de um pico nos níveis atmosféricos de C14 como resultado de testes de armas nucleares na superfície durante a Guerra Fria. A datação C14 analisa a proporção de carbono radioativo, naturalmente presente em níveis baixos na atmosfera e nos alimentos, para o carbono normal dentro de um organismo. Enquanto uma criatura vive, come e respira, sua proporção de carbono radioativo para normal será igual à proporção em seu ambiente. Mas quando ele morrer, essa proporção cairá, à medida que o carbono-14 se decompõe.

Até agora, o principal obstáculo para a aplicação dessa técnica era que o carbono radioativo se decompõe lentamente, de forma que uma determinada quantidade de carbono-14 cai pela metade a cada 6.000 anos. Detectar a mudança sutil na proporção de carbono radioativo normal e natural ao longo de apenas alguns anos mostrou-se muito difícil. Mas o Dr. Fris & ampeacuten afirma que isso pode ser feito se alguém tirar vantagem do sinal deixado pelos testes nucleares, que aumentaram enormemente os níveis de carbono-14 na atmosfera durante a Guerra Fria.

De acordo com o Dr. Fris & ampeacuten, quando os testes nucleares acima do solo terminaram em 1963, os níveis de C14 atmosférico haviam dobrado além dos níveis naturais de fundo. Desde a paralisação, isso caiu pela metade a cada 11 anos. Levando isso em consideração, pode-se ver mudanças detectáveis ​​nos níveis de C14 no DNA moderno.

“A maioria das moléculas da célula gira o tempo todo. Mas o DNA é um material que não troca carbono após a divisão celular, por isso serve como uma cápsula do tempo para o carbono ', diz ele. Todo o C14 no DNA de uma célula é adquirido na data de nascimento da célula, o dia em que sua célula-mãe se dividiu. Ao medir os níveis de C14 em seu DNA, seria possível identificar as datas de nascimento de células individuais em até dois anos.

Na prática, o método deve ser executado em amostras de tecido, não em células individuais, porque não chega C14 suficiente em uma única célula para revelar sua idade. O Dr. Fris & ampeacuten elaborou uma escala para converter o enriquecimento de carbono 14 em datas do calendário medindo o carbono 14 incorporado em anéis individuais de árvores em pinheiros suecos. Depois de validar o método com vários testes, a equipe relatou os resultados de seus primeiros testes usando tecidos corporais na edição de 15 de julho da revista Cell.

O Dr. Fris & ampeacuten e sua equipe analisaram amostras de tecido de mais de uma dúzia de indivíduos falecidos, cerca de metade dos quais nasceram depois de meados da década de 1960.

Cada tipo de tecido tem seu próprio tempo de renovação, relacionado pelo menos parcialmente à carga de trabalho suportada por suas células. As células epidérmicas, que formam a pele facilmente danificada do corpo, são recicladas a cada duas semanas ou mais. Os glóbulos vermelhos, em constante movimento em sua jornada pelo sistema circulatório, duram apenas 4 meses. Quanto ao fígado, o desintoxicante do corpo humano, a vida de suas células é bastante curta - uma célula hepática humana adulta tem um tempo de renovação de 300 a 500 dias.

As células que revestem a superfície do intestino, conhecidas por outros métodos por durarem apenas cinco dias, estão entre as que têm vida mais curta em todo o corpo. Ignorando-os, a idade média das células intestinais é de 15,9 anos, descobriram o Dr. Fris & ampeacuten. As células esqueléticas têm um pouco mais de uma década e as células dos músculos das costelas têm uma idade média de 15,1 anos. Ao olhar para as células cerebrais, todas as amostras retiradas do córtex visual, região responsável pelo processamento da visão, eram tão antigas quanto os próprios sujeitos, sustentando a ideia de que essas células não se regeneram. 'A razão pela qual essas células vivem tanto provavelmente é que elas precisam ser conectadas de uma forma muito estável', especula Fris & ampeacuten. Outras células cerebrais têm vida mais curta. O Dr. Fris & ampeacuten descobriu que o coração, como um todo, gera novas células, mas ele ainda não mediu a taxa de renovação das células musculares do coração. E a idade média de todas as células do corpo de um adulto pode ser de 7 a 10 anos, de acordo com ele.

Por que então, se o corpo permanece tão eminentemente capaz de renovar seus tecidos, a regeneração não continua para sempre? Alguns cientistas acreditam que isso se explica pelo acúmulo de mutações no DNA, que gradativamente degrada suas informações. Outra teoria culpa o DNA mitocondrial, que carece dos mecanismos de reparo disponíveis para os cromossomos, enquanto uma terceira teoria postula que as células-tronco, que são a fonte de novas células em cada tecido, eventualmente enfraquecem com a idade.

"A noção de que as próprias células-tronco envelhecem e se tornam menos capazes de gerar progênie está ganhando cada vez mais apoio", disse o Dr. Fris & ampeacuten. Ele espera ver se a taxa de regeneração de um tecido diminui à medida que a pessoa envelhece, o que pode indicar que as células-tronco são o impedimento para a imortalidade. Para fazer o download do resumo do artigo do Cell Journal, por favor: clique aqui Observações: Documento de referência: Datação Retrospectiva de Nascimento de Células em Humanos. Kirsty L. Spalding, Ratan D. Bhardwaj, Bruce A. Buchholz, Henrik Druid e Jonas Fris & ampeacuten. Cell, Vol 122, 133-143, 15 de julho de 2005.


Senescência celular & # 8211 Um resultado de telômeros encurtados

O que é senescência celular?

A senescência celular é um fenômeno em que a célula para de se dividir totalmente, atingindo o que é conhecido como & # 8220 senescência replicativa & # 8221 ou & # 8220Hayflick Limit & # 8221. Hayflick descobriu que as células param de se dividir após um certo número de divisões celulares, e que apenas as células cancerosas continuam se dividindo sem um limite observável. O anatomista Leonard Hayflick acredita que seu Limite Hayflick O conceito explica por que os seres humanos envelhecem e explica o envelhecimento no nível celular.

Este é o professor Leonard Hayflick, que descobriu que as células humanas & # 8220normais & # 8221 têm um limite de divisão celular.

A senescência replicativa pode ser desencadeada quando os telômeros de uma célula se tornam muito curtos. Outra maneira pela qual a senescência de células replicativas é desencadeada é por meio de danos ao DNA. O DNA pode ser danificado pelo aumento da vulnerabilidade do gene de telômeros encurtados, exposição a níveis elevados de espécies reativas de oxigênio, ativação de oncogenes (a.k.a. & # 8220 genes do câncer & # 8221) e / ou fusão célula a célula.

Objetivo da senescência celular

Pode-se interpretar que o propósito de interromper a divisão celular é uma medida de segurança que as células senescentes tomam para evitar que acumulem mais defeitos genéticos mutacionais e, assim, se tornem cancerosas. Especificamente, as células senescentes produzem citocinas e outros produtos químicos de sinalização que interrompem seu crescimento [1]:

Embora um marcador universal que é exclusivamente expresso em células senescentes não tenha sido identificado, a maioria das células senescentes parece expressar p16 Ink4a, um inibidor da quinase dependente de ciclina e supressor de tumor que força a parada do crescimento pela ativação de Rb [proteína retinoblastoma]. Além disso, a expressão de p16 Ink4a é conhecida por aumentar com o envelhecimento em vários tecidos de roedores e humanos.

E embora as células senescentes não se repliquem, elas permanecem metabolicamente ativas. Eles não morrem imediatamente. Então, o que normalmente acontece é que o número de células senescentes nos tecidos do nosso corpo aumenta com o envelhecimento. Especialmente porque nossas células experimentaram mais divisões quanto mais velhos ficamos, o que significa que há um grande número de células com telômeros encurtados.

A senescência celular desempenha um papel no envelhecimento

Mas o acúmulo de células senescentes eventualmente começa a se tornar um problema. Essas células não replicativas não funcionam mais normalmente e não podem desempenhar com eficiência seus papéis no corpo. Eles são um pouco como a ferrugem que começa a aparecer em uma estrutura de aço. Although the rust is still a part of the steel, they lose their functional strength and make the steel structure weaker than before. Likewise, senescent cells are the weak link in our body that puts the integrity of our health in danger.

Specifically, the accumulation of senescent cells in our body leads to many age-related diseases, such as type 2 diabetes & atherosclerosis. That’s because the senescent beta cells in the pancreas do not produce insulin, and senescent blood vessel cells are no longer as elastic as they used to be- deteriorating, growing bigger, and thickenings to cause atherosclerosis & atherosclerosis plaques.

Another consequence for the existence of senescent cells is that they secrete pro-inflammatory chemicals which adds up the level of chronic systemic inflammation present in the body. Chronic systemic inflammation is associated with further telomere deterioration.

The interesting thing is that the elimination of senescent cells leads to a delay and some reversal of age-related physiological disorders. For example, scientists have observed that killing off the senescent cells in a mouse progeroid model (progeroid refers to genetic disorders that mimic aging) in vivo can delay age-related tissue dysfunction, including cataract formation, lipodystrophy, and lordokyphosis. Other tissues, such as adipose tissue, skeletal muscle and eye, also show delays in age-related pathologies. [1]

By delaying age-related pathologies through the clearance of senescent cells, you can conclude that cell senescence has a significant role in aging. So by reducing the senescent cell presence, you may be able to achieve some level of life extension and reduced symptoms of aging. One method is to induce apoptosis to those senescent cells. Another method would have to be figuring out ways to lengthen a chromosome’s telomeres- or at least slow down the rate at which telomeres shorten.


Nerve

Nerve tissue is composed of nerve cells called neurons and glial cells. Neurons are specialized for the conduction of nerve impulses a typical neuron consists of a corpo celular which contains the nucleus a number of short fibers &mdash dendritos &mdash extending from the cell body and a single long fiber, the axônio. The nerve impulse is conducted along the axon. The tips of axons meet other neurons at junctions called synapses, muscles (called neuromuscular junctions) and glands.

Glial cells surround neurons. Once thought to be simply support for neurons (glia = glue), they turn out to serve several important functions. There are three types:

  • Células de Schwann. These produce the myelin sheath that surrounds many axons in the peripheral nervous system.
  • Oligodendrócitos. These produce the myelin sheath that surrounds many axons in the central nervous system (brain and spinal cord).
  • Astrócitos. These, often star-shaped cells are clustered around synapses and the nodes of Ranvier where they perform a variety of functions such as:
    • modulating the activity of neurons
    • supplying neurons with materials (e.g. glucose and lactate) as well as some signaling molecules
    • regulating the flow of blood to their region of the brain. It is primarily the metabolic activity of astrocytes that is being measured in brain imaging by positron-emission tomography (PET) and functional magnetic resonance imaging (fMRI).
    • pruning away (by phagocytosis) weak synapses

    In addition, the central nervous system contains many microglia &mdash mobile cells (macrophages) that respond to damage (e.g., from an infection) by engulfing cell debris and secreting inflammatory cytokines like tumor necrosis factor (TNF-&alpha) and interleukin-1 (IL-1). Microglia are also active in the healthy brain, at least in young mice where, like astrocytes, they engulf synapses thus reducing the number of synapses in the developing brain.


    Assista o vídeo: A morte é um dia que vale a pena viver (Janeiro 2022).