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Em um estudo de oito anos com mais de 600 idosos residentes na comunidade, os pesquisadores da Johns Hopkins Medicine dizem que relacionaram ainda mais os níveis de DNA livre de células (fragmentos de DNA resultantes da morte celular) circulando no sangue com inflamação crônica e fragilidade. O estudo é inovador e expande trabalhos anteriores, dizem os pesquisadores, porque se concentrou no DNA mitocondrial, e não apenas no DNA genômico, conforme relatado anteriormente em outubro de 2022.
As novas descobertas, publicadas em 23 de maio na Imunidade e Envelhecimento, acrescentam evidências de que níveis relativamente altos de fragmentos de DNA encontrados em amostras de sangue de rotina podem ser biomarcadores precisos e úteis, ou sinais, para uma ampla gama de declínio cognitivo e físico. A análise também encontrou correlações entre esses fragmentos de DNA e a presença de outros biomarcadores bem conhecidos do envelhecimento, incluindo proteínas citocinas, fatores de necrose tumoral (proteínas produzidas pelo sistema imunológico em resposta ao crescimento do tumor) e proteínas produzidas pelo fígado quando há inflamação. .
“Ao expandir os tipos de DNA rastreados no sangue, a nova pesquisa ampliou os esforços para entender e prever melhor os declínios físicos e cognitivos que acompanham o envelhecimento”, diz Peter Abadir, MD, professor associado de medicina geriátrica e gerontologia no Johns Escola de Medicina da Universidade Hopkins.
Estudos anteriores de Abadir e Lolita Nidadavolu, MD, Ph.D., professor assistente de medicina geriátrica e gerontologia na Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins, focaram exclusivamente no DNA genômico livre de células (ccf-gDNA) como um possível biomarcador para declínio cognitivo e físico do envelhecimento. O novo trabalho se concentrou no DNA mitocondrial (ccf-mtDNA) – DNA herdado da mãe encontrado em organelas celulares e frequentemente descrito como “usinas de energia” nas células de humanos, outros animais, plantas e a maioria dos outros organismos.
Quando as células morrem por morte celular programada natural (apoptose), o DNA mitocondrial é quebrado em pequenos fragmentos e deixado para circular no sangue, da mesma forma que o DNA genômico. Se um evento catastrófico, como lesão, interrupção do fluxo sanguíneo ou doença, causar a morte celular, serão encontrados fragmentos maiores de DNA mitocondrial que podem desencadear inflamação crônica – uma resposta imune que imita o que acontece quando o corpo reage a bactérias e vírus.
A inflamação crônica demonstrou ao longo do tempo resultar em sintomas de fragilidade e perda de memória e outros declínios cognitivos.
Para o novo estudo, os pesquisadores analisaram amostras de sangue coletadas em meados da década de 1990 de 672 homens e mulheres residentes na comunidade com idade média de 80 anos no início do período do estudo. Os participantes foram retirados de três estudos de coorte baseados no RUSH Alzheimer’s Disease Center. Os grupos de estudo são o Estudo das Ordens Religiosas, o Projeto Memória e Envelhecimento e o Estudo do Envelhecimento das Minorias.
Todos os participantes receberam testes físicos e cognitivos anuais no momento de cada coleta de sangue. Os testes cognitivos incluíram memória, percepção e testes físicos de força de preensão, marcha, fadiga e função motora. Os pesquisadores então compararam os níveis de fragmentos longos e curtos de CCF-mtDNA contra quatro biomarcadores conhecidos de inflamação: proteínas citocinas, dois fatores de necrose tumoral e proteínas inflamatórias do fígado.
Os resultados mostraram relações estreitas entre os quatro biomarcadores e quantidades aumentadas de CCF-mtDNA. Por exemplo, se a amostra de sangue de um paciente continha grandes quantidades de um ou mais desses biomarcadores conhecidos para inflamação, a amostra também continha grandes quantidades de CCF-mtDNA. Além disso, os pesquisadores descobriram que, embora grandes quantidades de DNA circulante genômico estivessem ligadas ao declínio cognitivo e físico, altos níveis de DNA mitocondrial estavam mais fortemente ligados apenas ao declínio físico.
“Nosso objetivo é promover o envelhecimento saudável, o que significa prolongar o ‘período de saúde’, preservando a qualidade de vida e mantendo a energia dos idosos”, diz Nidadavolu. “Quanto mais pudermos aprender sobre por que alguns pacientes seguem o caminho da fragilidade ou demência e outros não, mais intervenções podemos identificar e recomendar para preservar a saúde à medida que as pessoas envelhecem. Identificar o DNA circulante no sangue como um biomarcador é apenas o início desta pesquisa”.
Os pesquisadores dizem que seus próximos passos incluem a expansão das populações de estudo para adultos mais jovens para identificar o primeiro momento em que esses fragmentos de DNA livres de células se tornam prevalentes em amostras de sangue. Além disso, eles esperam determinar exatamente como esses fragmentos de DNA contribuem para a inflamação e como possivelmente intervir antes que se tornem um precursor do declínio cognitivo e físico.
Outros cientistas que contribuíram para esta pesquisa são Diefei Chen, Danielle Feger, Alden Gross, Esther Oh, Jeremy Walston e Yuqiong Wu da Johns Hopkins, e David Bennett e Francine Grodstein da Rush University.
Nenhum autor declarou conflitos de interesse relacionados a esta pesquisa de acordo com as políticas da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins.
O financiamento para esta pesquisa foi fornecido pelo BrightFocus, pela Johns Hopkins University Claude D. Pepper Older Americans Independence Center, pelo National Institute on Aging, pela Nathan W. e Margaret T. Shock Aging Research Foundation e pelo National Institute on Aging Epidemiology and Biostatistics do Programa Translacional de Treinamento em Pesquisa em Envelhecimento.
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