A restrição calórica reduz o acúmulo de mutações no DNA em vários tecidos de camundongos

As mutações somáticas se acumulam em todos os tecidos com a idade e são uma característica central da instabilidade genômica, um dos marcos reconhecidos do envelhecimento. A restrição calórica (RC) é uma das intervenções de extensão da expectativa de vida mais estudadas, mas seu efeito sobre as mutações só havia sido investigado com ensaios repórter de locus único. Este estudo pergunta se a RC altera a carga de mutações em todo o genoma e se essa alteração acompanha o quanto de expectativa de vida a RC acrescenta.

A equipe usou o NanoSeq, um método de sequenciamento duplex de alta fidelidade, em camundongos machos C57BL/6J de 19 meses (36 no total, 12 por grupo) provenientes de um estudo anterior. Os três grupos foram: - alimentação ad libitum (AL); - RC de 30% oferecida no início da fase escura (CR-night-2h, +35% de expectativa de vida mediana); - RC de 30% distribuída uniformemente ao longo de 24 horas (CR-spread, +10%). Foram sequenciados fígado e rim em massa (bulk), além de hepatócitos e neurônios cerebelares isolados por citometria de fluxo. Isso gerou 27,5 terabases de dados e detectou 24.405 substituições e 6.373 indels.

Os camundongos AL apresentaram cargas de substituições significativamente maiores do que os camundongos com RC. As razões AL/RC foram de 1,41 no fígado (IC 95% 1,20-1,65; P=2×10⁻⁶), 1,17 no rim (P=7×10⁻⁵) e 1,64 nos hepatócitos (P=1×10⁻⁶). Isso equivale a reduções de aproximadamente 29%, 15% e 39%. Os neurônios cerebelares mostraram a mesma tendência (1,08), mas sem significância (P=0,2), possivelmente porque sua carga basal é baixa. As cargas de indels também foram menores com RC no fígado (razão 1,52; P=2×10⁻⁹) e nos hepatócitos (1,35; P=4×10⁻³), e nos neurônios no grupo CR-spread (1,19; P=0,03).

A análise de assinaturas mutacionais mostrou que uma assinatura semelhante à SBS5 (SBSA, similaridade de cosseno 0,93) responde por 85-94% das substituições. A RC reduziu a carga de SBSA/5 nos quatro tipos de amostra, e as proporções das assinaturas não mudaram. Portanto, a RC parece atenuar o processo de fundo dominante, em vez de alterar o tipo de mutação. O efeito também não foi uniforme. Nos hepatócitos, os camundongos AL tiveram 2,49 vezes mais mutações do que os camundongos com RC em regiões gênicas não transcritas (P=1×10⁻⁸), mas não houve diferença no quartil mais altamente expresso (razão 1,02). Também foram observados efeitos na cromatina inacessível, mas não na acessível, embora as regiões acessíveis cubram apenas cerca de 1-3% das bases sequenciadas.

Os dois regimes de RC produziram cargas de substituições sem diferença significativa, apesar de ganhos muito distintos na expectativa de vida mediana. Assim, a carga de mutações em todo o genoma, por si só, não determina a extensão da expectativa de vida em camundongos, e os autores sugerem a existência de mecanismos parcialmente não sobrepostos. Os autores propõem que a RC reduz a formação de lesões endógenas no DNA, com benefícios mais visíveis onde o reparo acoplado à transcrição está ausente. Eles também especulam que a obesidade possa aumentar as taxas de mutação e que os medicamentos GLP-1 possam reduzi-las, embora nenhuma das hipóteses tenha sido testada.

As ressalvas são importantes. Apenas camundongos machos foram estudados, o rim foi analisado em massa (bulk), e variantes estruturais e seleção clonal não foram capturadas. Além disso, uma RC de 30% é impraticável para humanos. Os achados são associativos em relação à expectativa de vida, e não uma prova de que menos mutações prolonguem a vida.