Um olhar sobre a epigenética canina e envelhecimento

Todos nós queremos viver uma vida longa e saudável. Da mesma forma, queremos que nossos cães vivam a vida mais longa e saudável possível.

O estudo do envelhecimento, conhecido como gerontologia, é uma área ativa de pesquisa em saúde para humanos e caninos. O mapeamento dos genomas humanos e caninos e os avanços contínuos na tecnologia genética fornecem novas áreas de exploração sobre como envelhecemos e nossa suscetibilidade a doenças à medida que envelhecemos. Pesquisadores financiados pela AKC Canine Health Foundation (CHF) investigaram o papel da epigenética nesses processos em cães.

O fenótipo de um organismo, definido como suas características observáveis, como olhos azuis ou textura de pelagem encaracolada, é determinado por sua composição genética e pelo ambiente. A epigenética é o estudo das mudanças fenotípicas que não envolvem a alteração da sequência de nucleotídeos do DNA. Em outras palavras, examina os fatores que afetam a expressão gênica e permitem que organismos com a mesma sequência genética pareçam e se comportem de maneira muito diferente.

A metilação do DNA é um mecanismo que o corpo usa para controlar a expressão gênica. Ocorre quando as enzimas transferem um grupo metil para o nucleotídeo citosina em um sítio CpG. Os sítios CpG ocorrem quando a citosina segue a guanina ao longo das cinco fitas primárias a três primeiras fitas de DNA (Figura 1). Eles são relativamente raros no genoma dos vertebrados, mas ocorrem em aglomerados, ou ilhas (Figura 2), e muitas vezes indicam o início das regiões promotoras do gene, as áreas onde a transcrição é iniciada na fita de DNA.

O objetivo do CHF Grant 01822: Beyond the Genome: The Intersection of Genes and the Environment in Canine Cancer foi estabelecer as técnicas e métodos necessários para definir a metilação normal em uma variedade de raças de cães domésticos. Uma vez que esses padrões de metilação, ou metilomas, fossem descritos, o próximo passo seria explorar como a regulação gênica via metilação afeta o fenótipo, a doença e a saúde.

Um Relógio Epigenético Canídeo A primeira fase deste projeto foi o desenvolvimento de um 'relógio epigenético' para cães. O relógio epigenético estima a idade molecular de um organismo com base nos níveis de metilação do DNA. Em humanos, os níveis gerais de metilação diminuem com a idade e se correlacionam com doenças relacionadas à idade. Pesquisadores que receberam financiamento CHF na Universidade da Califórnia-Los Angeles examinaram um subconjunto de locais CpG em 46 cães, 62 lobos cinzentos (parte da população selvagem no Parque Nacional de Yellowstone) e 729 humanos. Eles compararam os dados de metilação desses locais e a idade cronológica de cada organismo para criar um relógio epigenético para cães. Embora a correlação entre a idade e os níveis de metilação em cães ou lobos independentemente não tenha sido estatisticamente significativa (provavelmente devido ao pequeno número de cães estudados), examinar os dados combinados de cães e lobos mostrou uma forte relação linear entre idade epigenética e idade cronológica para canídeos , semelhante ao encontrado em humanos.

Aceleração da Idade Epigenética Em humanos, uma diferença crescente entre a idade epigenética e a idade cronológica está associada a muitas doenças. Por exemplo, um ser humano desnutrido de 46 anos exposto ao smog terá uma idade epigenética e risco de doença muito maior do que um homem de 46 anos com uma dieta equilibrada e não exposto à poluição do ar. O mesmo vale para os cães? Os pesquisadores levantaram a hipótese de que, como os cães de raças grandes têm uma vida útil mais curta do que os cães de raças pequenas, em geral, sua idade epigenética deve ultrapassar sua idade cronológica e a aceleração da idade epigenética canina deve se correlacionar com o tamanho da raça do cão. Embora eles não tenham conseguido demonstrar uma correlação estatisticamente significativa entre a aceleração da idade e o peso da raça nessa pequena população, a ideia fornece uma maneira interessante de explorar os efeitos do tamanho da raça no envelhecimento em uma população tão fenotipicamente diversa quanto o cão doméstico.