Mutações no DNA mitocondrial causadas por estressores renais podem ajudar a prever o declínio futuro dos órgãos

Danos renais que aparentemente cicatrizam parecem sofrer mutação no DNA nas mitocôndrias das células renais, tornando o órgão menos resistente a estressores futuros e reduzindo sua função ao longo do tempo, mostra um estudo liderado por pesquisadores do UT Southwestern Medical Center. Suas descobertas, publicado em Ciênciapode levar a novos tratamentos para lesão renal aguda (LRA) e doença renal crônica (DRC) e pode explicar algumas facetas do envelhecimento em outros órgãos e tecidos do corpo.

“Podemos ter encontrado uma nova maneira de contar o desgaste que cumulativamente degrada a saúde das células de vida longa”, disse o líder do estudo, Samir Parikh, MD, professor de medicina interna e farmacologia e chefe da divisão de nefrologia da UT Southwestern, especializado em LRA e DRC.

As condições relacionadas aos rins são extremamente comuns: a DRC afeta mais de 1 em cada 7 adultos nos EUA e cerca de 20% dos adultos hospitalizados são diagnosticados com LRA. Uma das razões é a extraordinária quantidade de estresse fisiológico que os rins experimentam a longo prazo, disse o Dr. Parikh.

Como os rins filtram continuamente o sangue para manter a sua química, estão expostos a altas concentrações de eletrólitos, toxinas ambientais e medicamentos potencialmente prejudiciais, como quimioterapias contra o cancro que salvam vidas. E como as células renais vivem muito tempo com pouca capacidade regenerativa, o Dr. Parikh e colegas questionaram-se se o desgaste degrada gradualmente a função renal – e, em caso afirmativo, que mecanismo poderá ser responsável.

Os pesquisadores examinaram células renais de modelos animais expostos a fatores estressantes, como diminuição do fluxo sanguíneo para os rins ou exposição a uma substância química prejudicial. Eles descobriram que esses eventos causaram uma explosão de mutações no DNA das mitocôndrias – organelas que atuam como centrais de produção de energia – que não foram reparadas ao longo do tempo, mesmo depois que os rins aparentemente sararam.

Os investigadores encontraram mutações semelhantes no ADN mitocondrial em células renais expostas ao peróxido de hidrogénio – causando danos conhecidos como stress oxidativo – e em células renais de pacientes com DRC, sugerindo que estas mutações são uma assinatura universal do stress fisiológico.

Quando os investigadores utilizaram a engenharia genética para introduzir mutações semelhantes em células renais que nunca tinham sido expostas a estes factores de stress, descobriram que as mitocôndrias produziam significativamente menos ATP – a molécula energética que alimenta todas as operações celulares. As células renais portadoras destas mutações também foram menos resistentes quando expostas a factores de stress, diminuindo ainda mais a sua função ao longo do tempo.

Para relacionar estas descobertas com a função renal, os investigadores examinaram o ADN mitocondrial de pacientes com DRC no UK Biobank, uma base de dados que contém informações genéticas, de saúde e de estilo de vida de mais de meio milhão de voluntários. Aqueles com pior função renal apresentaram proporcionalmente mais mutações.

Esses resultados sugerem que as mutações podem sinalizar danos ao longo do tempo, disse Parikh, e prever o declínio naqueles cuja função renal ainda era relativamente boa. Independentemente, a carga de mutações previu a probabilidade de futuros episódios de LRA.

As descobertas também poderiam explicar algumas características gerais do envelhecimento, acrescentou. Assim como as células renais, aquelas que compõem o cérebro, o coração e os músculos esqueléticos têm vida longa, pouca capacidade regenerativa e realizam uma grande quantidade de “trabalho” para o corpo. Conseqüentemente, eles carregam um grande número de mitocôndrias para alimentar sua atividade. Estes também são tecidos que se degeneram significativamente durante o envelhecimento, causando este declínio muitas doenças relacionadas com a idade.

Se pesquisas futuras mostrarem que o DNA mitocondrial desses tecidos também é danificado por uma vida inteira de estresse, encontrar uma maneira de compensar ou curar esses danos com suplementos ou aproveitando os mecanismos naturais que as células usam para substituir as mitocôndrias poderia potencialmente prolongar a vida e a saúde, disse o Dr.