Pesquisadores do Instituto Babraham e seus colaboradores internacionais descobriram como as vitaminas A e C atuam para modificar a “memória” epigenética mantida pelas células; percepção que é significativa para a medicina regenerativa e para a nossa capacidade de reprogramar células (trocar sua identidade). A pesquisa foi publicada em Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).
Para a medicina regenerativa, o Santo Graal deve ser capaz de gerar uma célula que pode ser direcionada para se tornar qualquer outra célula, como células cerebrais, células cardíacas e células pulmonares. Células com esta capacidade estão presentes no embrião inicial (células estaminais embrionárias – sigla em inglês, ESC) e dão origem a muitos tipos de células diferentes no corpo. Para fins de medicina regenerativa, precisamos ser capazes de forçar células adultas de um paciente a possuírem de volta a capacidade de quando embrionárias – “esquecendo” a sua identidade anterior.
A identidade de uma célula é estabelecida ao nível do DNA por alterações epigenéticas ao DNA. Essas mudanças não alteram a ordem das letras do DNA (ou sequência genética), mas controlam quais partes do genoma podem ser lidas e acessadas. Consequentemente, cada tipo de célula tem uma impressão digital epigenética única, impondo e mantendo padrões específicos de expressão de genes apropriados ao seu tipo. Para reverter as células de volta para o estado pluripotente ingênuo, esta camada epigenética de informação tem que ser perdida para abrir o genoma completo novamente.
Pesquisadores do Instituto Babraham, Reino Unido, da Universidade de Stuttgart, Alemanha, e da Universidade de Otago, na Nova Zelândia, trabalharam juntos para descobrir como as vitaminas A e C afetam a remoção de marcas epigenéticas do genoma. Observaram, em particular, a modificação epigenética em que um marcador químico metílico é adicionado às letras C na sequência do DNA. Células estaminais embrionárias mostram baixos níveis dessa marcação C, chamada metilação de citosina, mas em tipos de células estabelecidas muito mais do genoma é marcado por esta modificação. A remoção das moléculas de metila do DNA, denominada desmetilação, é uma parte central da obtenção da pluripotência e limpeza da memória epigenética.
A família de enzimas responsáveis pela remoção ativa das marcas de metilo é denominada TET. Os pesquisadores analisaram os sinais moleculares que controlam a atividade TET para entender mais sobre como a atividade das enzimas pode ser manipulada durante a programação celular para alcançar a pluripotência.
Eles descobriram que a vitamina A melhora a eliminação da memória epigenética para se tornar ESC, aumentando a quantidade de enzimas TET na célula, significando uma maior remoção de marcadores de metil das letras C da sequência do DNA. Em contraste, eles descobriram que a vitamina C impulsionou a atividade das enzimas TET pela regeneração de um cofator necessário para a ação efetiva.
O Dr. Ferdinand Von Meyenn, pesquisador pós-doutorado do Instituto Babraham e coautor do artigo, explicou: “Ambas as vitaminas A e C agem individualmente para promover a desmetilação, aumentando o apagamento da memória epigenética necessária para a reprogramação celular”. O Dr. Tim Hore, anteriormente um investigador do Instituto Babraham, agora professor da Universidade de Otago e coautor do artigo, continuou: “Descobrimos que os mecanismos de como as vitaminas A e C melhoram a desmetilação são diferentes, mas sinérgicos”.
A compreensão melhorada do efeito da vitamina A na enzima TET2 também potencialmente explica por que uma proporção de pacientes com leucemia promielocítica aguda (uma vez considerada a forma mais letal de leucemia aguda) é resistente ao tratamento combinado com a vitamina A. Ao fornecer uma possível explicação para esta insensibilidade (para posterior investigação), este trabalho poderia apontar o caminho para uma melhor gestão dos casos resistentes à vitamina A.
O professor Wolf Reik, chefe do Programa de Epigenética do Instituto Babraham, afirmou: “Esta pesquisa fornece uma compreensão importante para progredir no desenvolvimento de tratamentos celulares para a medicina regenerativa. Ele também aumenta a nossa compreensão de como sinais intrínsecos e extrínsecos moldam o epigenoma – um conhecimento que poderia fornecer insights valiosos sobre doenças humanas, como a leucemia promielocítica aguda e outros tipos de câncer. Encaixar as peças do conjunto da obra nos permitirá compreender a totalidade da complexidade do controle epigenético do genoma”.
Traduzido por Essentia Pharma
Fonte:http://www.babraham.ac.uk/news/2016/10/vitamins-a-and-c-help-erase-cell-memory