Bloqueio da RhoA alivia o estresse nuclear e rejuvenesce células-tronco sanguíneas envelhecidas em camundongos

O envelhecimento enfraquece as células-tronco hematopoéticas (HSCs), as células que reconstroem os sistemas sanguíneo e imunológico, e esse declínio contribui para doenças relacionadas à idade. A deriva epigenética é uma característica marcante das células-tronco envelhecidas, mas sua causa é pouco compreendida. Este estudo testa se o estresse mecânico sobre o núcleo celular, e a proteína de sinalização RhoA que responde a ele, ajuda a impulsionar essa deriva e se ela pode ser revertida.

Os pesquisadores usaram HSCs de camundongos, isoladas de animais jovens (8–20 semanas) e idosos (>80 semanas). Eles comprimiram as células sob confinamento em micropilares, usaram choque hipotônico e a droga que afrouxa a cromatina, o butirato de sódio, para aumentar a tensão do envelope nuclear (NE), e cultivaram células em hidrogéis de diferentes rigidezes. Também utilizaram células com nocaute induzível de Rhoa, imagens confocais 3D e análise de características no estilo de aprendizado de máquina (agrupamento UMAP) de núcleos corados com DAPI. A rigidez da medula óssea foi mapeada por nanoindentação.

Em HSCs jovens, o estiramento nuclear ativou a RhoA por uma via intrínseca à célula: a cPLA2 fosforilada migrou para o NE e liberou ácido araquidônico, um ativador conhecido da RhoA. HSCs deficientes em Rhoa não sobreviveram a um confinamento moderado (5 µm), e seus núcleos se romperam. A rigidez do substrato não alterou a atividade da RhoA, e a perda de RhoA não modificou as respostas à rigidez. As HSCs envelhecidas mostraram maior atividade da RhoA, mais P-cPLA2 no NE, aumento de TAZ nuclear e suavização do NE, compatíveis com maior tensão. A medula envelhecida era mais macia, e não mais rígida, o que sugere uma causa intrínseca. O inibidor de RhoA Rhosin e o inibidor de cPLA2 AACOCF3 reduziram a atividade da RhoA. O Rhosin também restaurou a dobradura do NE e uma distribuição jovem de regiões de cromatina densas em DAPI próximas à borda nuclear.

Segundo o resumo, a inibição da RhoA também foi associada à restauração de H3K9me2, à redução da acessibilidade da cromatina e da transcrição em retrotransposons, e ao aumento da expressão e da atividade de Klf4. In vivo, isso melhorou a capacidade regenerativa das HSCs envelhecidas e corrigiu o desvio linfoide/mieloide. Isso sugere que direcionar a mecanossinalização nuclear pode ser um caminho para rejuvenescer células-tronco envelhecidas.

As ressalvas são substanciais. Todos os dados vêm de camundongos e células isoladas, com números modestos de células nos ensaios de imagem. O Rhosin também inibe RhoB/RhoC, portanto os efeitos não são estritamente específicos da RhoA. O texto fornecido estava truncado, de modo que os resultados sobre cromatina, retrotransposons, Klf4 e transplante aqui se baseiam no resumo. A segurança e a durabilidade em humanos idosos não foram testadas, e a RhoA é essencial para a hematopoese normal.