Metformina retarda o envelhecimento molecular em células humanas, enquanto a rapamicina mostra efeitos limitados

<p>Estudar como as células humanas envelhecem ao longo do tempo é difícil. Camundongos são substitutos imperfeitos para o envelhecimento humano, e a maioria dos modelos celulares ou compara doadores jovens e idosos em um único momento ou força o envelhecimento com estressores, como oxidantes, progerina ou divisões repetidas até a senescência. Traxler e colaboradores perguntaram se simplesmente manter fibroblastos de pele humana sem divisão, vivos em confluência por seis meses, poderia criar um modelo controlável e baseado no tempo de envelhecimento intrínseco à célula.</p>

<p>A equipe coletou fibroblastos de biópsias de pele de 33 doadores com idades entre 0 e 92 anos como referência in vivo. Quatro doadoras com 53, 55, 67 e 68 anos foram então mantidas em confluência com inibição por contato, sem passagem, por seis meses. As células foram amostradas mensalmente (5 a 7 pontos no tempo) para sequenciamento de RNA e arrays de metilação EPIC. As células não se tornaram senescentes. Não apresentaram marcação para p21 ou p16, nem aumento da expressão de SASP, e tinham núcleos pequenos, e ainda conseguiam se dividir quando passadas após seis meses. Entre os relógios de metilação do DNA, o Blood&Skin teve o melhor desempenho nas amostras in vivo (R2 = 0,98, velocidade de 1,01x), em comparação com Hannum (0,40x) e PhenoAge (0,48x).</p>

<p>Os relógios de envelhecimento avançaram muito mais rápido na placa. O relógio de metilação do DNA avançou, em média, a 8,2 vezes a velocidade do tempo real. O relógio transcriptômico tAge avançou a 22,5x e o RNAAgeCalc a 48,3x, com maior variabilidade entre doadores. Ao longo de cinco meses, as células ganharam cerca de 3,6 anos epigenéticos (IC de 95%: -1,0 a 8,2) e 21,5 ou 10,4 anos transcriptômicos, dependendo do relógio. O envelhecimento transcricional, portanto, foi de aproximadamente 3 a 6 vezes mais rápido que o envelhecimento por metilação, embora os dois tenham permanecido acoplados.</p>

<p>A análise de vias comparou os dados in vitro com a coorte in vivo dos autores (n = 20) e a coorte de Fleischer (n = 143). A equipe encontrou 17 vias de envelhecimento do KEGG com regulação negativa e 7 com regulação positiva sobrepostas, compartilhadas pelos três conjuntos de dados. Das vias in vitro, 60 de 66 com regulação negativa e 20 de 31 com regulação positiva também foram significativas in vivo. Todas as vias sobrepostas foram aceleradas in vitro, sem inversão de direção. A metilação do promotor correlacionou-se inversamente com a expressão (rho = -0,86 para as vias com regulação negativa e -0,75 para as com regulação positiva). O ajuste por sexo teve efeito mínimo. Dados de célula única mostraram heterogeneidade de idade crescente ao longo do tempo, refletindo os achados in vivo.</p>

<p>Fibroblastos pré-envelhecidos foram convertidos em neurônios induzidos com a mesma eficiência que as células basais, e os neurônios mantiveram a idade adicional. A idade por metilação do DNA aumentou 4,2 ± 1,7 anos, a tAge 6,6 ± 1,5 e a RNAAgeCalc 10,7 ± 4,4, e o sinal persistiu após novo plaqueamento. Nos testes com fármacos, o resumo relata que a metformina atenuou amplamente o envelhecimento transcriptômico e epigenético, enquanto a rapamicina mostrou eficácia limitada. Isso é consistente com algumas evidências pré-clínicas.</p>

<p>As ressalvas são substanciais. Apenas quatro doadoras foram envelhecidas, e elas começaram com idades epigenéticas basais diferentes, provavelmente refletindo tempo prévio em cultura. O modelo captura um subconjunto reprodutível de programas de envelhecimento, não a complexidade total in vivo, e complementa, em vez de substituir, os modelos de senescência replicativa. As taxas de aceleração não são equivalentes ao tempo real. Além disso, trata-se de um único tipo celular, sem dados de desfechos em humanos. Trate os resultados com fármacos como geradores de hipóteses, não como evidência sobre eficácia clínica.</p>