Envelhecimento celular: senescência, instabilidade genômica e disfunção mitocondrial
Em 30 segundos
A célula envelhecida pode sair do ciclo celular de forma estável: é a senescência.
Escopo e método deste resumo
A célula envelhecida pode sair do ciclo celular de forma estável: é a senescência. Esta unidade a estuda em três frentes: o dano ao DNA e aos telômeros que a desencadeia, o que a célula senescente passa a secretar e o que isso faz ao tecido, e a disfunção mitocondrial, que é ao mesmo tempo causa e consequência do processo. A unidade assinala o que a fonte trata como hipótese.
Material educacional escrito com apoio de IA e conferido por revisão automatizada, sem revisão médica nomeada. Não substitui o livro-texto nem orientação clínica.
Este é um resumo curto
A unidade tem pouco texto explicativo porque ela trabalha com cartões e perguntas. O estudo completo, com as perguntas e a avaliação, está no app.
Essencial
- Dano não telomérico ao DNA, que se acumula com a idade: mutações somáticas em células de humanos idosos e de modelos animais; dano excessivo ou reparo insuficiente favorece o envelhecimento.
- Telômeros: a maioria das células somáticas de mamíferos não expressa telomerase, e as sequências protetoras das extremidades dos cromossomos se perdem de forma progressiva e cumulativa; o dano no telômero é um dano persistente.
- Senescência: parada estável do ciclo celular, iniciada pelas vias p16INK4a/Rb e/ou p53/p21; o dano telomérico leva a senescência e/ou apoptose, e dano não telomérico ao DNA também pode induzir senescência.
- A célula senescente não prolifera, mas segue metabolicamente ativa, e muitas células senescentes secretam o SASP: citocinas inflamatórias, quimiocinas, fatores de crescimento e metaloproteinases, entre outros.
- Os fatores do SASP podem agir perto e à distância e induzir senescência secundária, ampliando a carga de células senescentes; sustentam também o 'inflammaging', inflamação crônica sistêmica de baixo grau sem processo patogênico.
- O acúmulo de células senescentes com a idade pode refletir maior geração e/ou menor depuração (a revisão diz 'conceivably': é uma possibilidade) e a senescência não é propriedade generalizada de todos os tecidos. Limite do marcador p16INK4a: nem toda célula p16-positiva é deletéria e há células senescentes p16-negativas.
- Papel duplo: em organismos jovens a senescência impede a proliferação de células danificadas e protege contra câncer; o acúmulo pode contribuir para doenças crônicas. Que a senescência seja uma resposta benéfica é uma possibilidade levantada pela revisão, não um fato demonstrado.
- Disfunção mitocondrial: menor capacidade respiratória por mitocôndria e menor potencial de membrana mitocondrial.
- Mitocôndrias com fosforilação oxidativa ineficiente produzem ROS em excesso. A associação entre potencial de membrana baixo e mais ROS é típica, mas a fonte exige determinar o ROS caso a caso.
- Na senescência dependente de telômero, o estresse oxidativo causa dano ao DNA (bases oxidadas, quebras de fita simples e dupla, encurtamento telomérico); o dano ao DNA ativa as vias p53 e pRb e leva à parada do ciclo e à senescência.
- Na senescência a mitofagia está diminuída: mitocôndrias disfuncionais se acumulam e a massa mitocondrial frequentemente aumenta (em cultura, parte do aumento pode refletir o maior tamanho total da célula), o que pode compensar em parte a perda de função.
- Na senescência dependente de telômero, a desproteção do telômero induziu disfunção mitocondrial de modo dependente de ATM e p21: uma alça de retroalimentação positiva.
- Em fibroblastos senescentes, suprimir o ROS bloqueou a ativação de NF-κB e a liberação de IL-6 e IL-8; bloquear NF-κB não alterou o ROS.
Teste-se antes de seguir
Fibroblastos humanos são mantidos em cultura. Depois de muitas divisões, param de se dividir, mesmo com fatores de crescimento acrescentados ao meio, e permanecem vivos no frasco. Como se chama esse estado, o que ele é em termos de ciclo celular e o que se pode dizer do metabolismo da célula parada?
A resposta fica na Avaliação, sem spoiler aqui.
Responder na AvaliaçãoFontes (3)
- López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. The hallmarks of aging. Cell. 2013;153(6):1194-1217.
Somatic mutations accumulate within cells from aged humans and model organisms
- Zhang L, Pitcher LE, Yousefzadeh MJ, Niedernhofer LJ, Robbins PD, Zhu Y. Cellular senescence: a key therapeutic target in aging and diseases. J Clin Invest. 2022;132(15):e158450.
The cellular senescence program is initiated by the p16 INK4a /Rb and/or p53/p21 CIP1 tumor suppressor pathways.
- Miwa S, Kashyap S, Chini E, von Zglinicki T. Mitochondrial dysfunction in cell senescence and aging. J Clin Invest. 2022;132(13):e158447.
The defining feature of mitochondrial dysfunction in aging tissues and senescent cells is a decrease in respiratory capacity per mitochondrion together with a decreased mitochondrial membrane potential (MMP) at steady state.
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