Os telômeros – do grego telos [final]; meros [parte] – são estruturas nucleoprotéicas formadas pela interação de proteínas e sequências de DNA repetitivas que não formam proteínas, sendo caracterizados pela repetição em dupla fita de 6 nucleotídeos: TTAGGG. Eles estão localizados nas extremidades dos cromossomos e podem ser extremamente longos, chegando a conter 10 Kb (Kilobases) de comprimento nas células do cordão umbilical contra 4 Kb em células velhas, por exemplo.
A síntese dos telômeros é realizada pela enzima Telomerase, responsável pela adição de DNA nas extremidades dos cromossomos. Este processo auxilia na regulação do comprimento do DNA, além de assegurar a correta cópia da informação genética durante a duplicação do DNA.
Eles também estão associados a diversos processos celulares tais como: controle da divisão celular, envelhecimento, regulação da transcrição, integridade do genoma e manutenção da arquitetura nuclear.
A compreensão dos processos biológicos é fundamental para o avanço dos paradigmas clínicos, assim como o desenvolvimento de novos e mais eficientes medicamentos. O entendimento da biologia dos telômeros está despontando como uma grande promessa para a compreensão de diversas doenças e do próprio processo de envelhecimento.
Importante salientar que o processo de encurtamento telomérico é o padrão das células somáticas, isto é, as células que formam os tecidos e órgãos não contam com a atividade dos mecanismos que mantêm o comprimento telomérico. Tais mecanismos estão ativos apenas em células tronco, como por exemplo o cordão umbilical e a medula óssea, e também em células cancerígenas.
No caso das células cancerígenas, elas possuem todo o controle replicativo e de envelhecimento descontrolados, assim, a telomerase está sempre ativa mantendo o comprimento do telômero, o que impede que estas células sejam eliminadas do organismo cumprindo seu ciclo de atividade normal.
O encurtamento do telômero também é capaz de alterar o metabolismo celular, que, ocorrendo de forma disfuncional, pode ser responsável pelo surgimento de doenças degenerativas. Isso porque, uma vez que estas alterações afetam não só o metabolismo celular mas também a sinalização entre as células, poderá ocorrer falhas no processo de manutenção do correto funcionamento do organismo. Como exemplo desse tipo de doença, temos a disceratose, uma rara doença genética congênita e a primeira a ser relacionada à biologia do telômero.
Síndromes teloméricas na infância podem afetar todo o sistema imune da criança pois, nesse período da vida, todo o sistema imunológico está se desenvolvendo e demanda uma enorme replicação celular. Diversas outras desordens estão sendo relacionadas a estes processos, porém, ainda são necessários estudos mais profundos para uma melhor caracterização da relação entre a biologia telomérica e essas doenças.
A princípio, o tratamento de doenças relacionadas às alterações teloméricas é complicado e produz efeitos adversos por envolver o uso de drogas com efeito citotóxico. Por esta razão, em alguns casos, a única possibilidade de tratamento é através do transplante do órgão afetado.
Um estudo inédito com dois irmãos gêmeos, Scott e Mark Kelly, ainda não publicado, está surpreendendo os cientistas: um dos gêmeos foi enviado ao espaço, onde permaneceu por 1 ano e, quando retornou, seus telômeros estavam mais longos que os de seu irmão que permaneceu na Terra; em pouco tempo, no entanto, eles encurtaram novamente!
Ainda não se sabe a explicação para esse fato mas, com certeza, é um dado extremamente interessante que abre novas portas para os estudos sobre o envelhecimento e o desenvolvimento de doenças complexas, como o câncer.
Dra. Cristiane Alves
Pos-doc no Laboratório de Telômeros
IBB/UNESP
Botucatu/SP
cris_desantis@icloud.com
Referências
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Blackburn AM; Gall, Joseph G. (March 1978). “A tandemly repeated sequence at the termini of the extrachromosomal ribosomal RNA genes in Tetrahymena”. J. Mol. Biol. 120 (1): 33–53.
Blackburn EH, Epel ES & Lin J (2015) Human telomere biology: A contributory and interactive factor in aging, disease risks, and protection. Science. 350: 1193–1198.
Okuda K, Bardeguez A, Gardner JP, Rodriguez P, Ganesh V, Kimura M, Skurnick J, Awad G, Aviv A (2002) Telomere length in the newborn. Pediatric Research. 52 (3): 377–81.
http://www.iflscience. com/space/first-results-from-nasas-twins-experiment-surprise-scientists/
Figura retirada e modificada do site: https://www.teloyears.com/home/about-teloyears.html