Papel de danos no DNA e função mitocondrial em envelhecimento vascular, imune e neurológico (DNA MoVINg)

Resumo

A população mundial está ficando cada vez mais velha. Infelizmente, esse aumento da expectativa de vida é geralmente associado às chamadas doenças vasculares relacionadas à idade, como demência, infarto cardíaco e acidente vascular cerebral, que comprometem profundamente a qualidade de vida dos idosos. Os distúrbios relacionados à idade são geralmente vistos como um mal necessário. Nosso projeto desafia esse dogma, pois propomos que os distúrbios relacionados à idade acima mencionados, apesar de seus diversos perfis de sintomas, compartilhem o envelhecimento vascular como denominador comum. Além disso, o envelhecimento vascular é causado por acumulação pelo acúmulo de danos no DNA não reparados e disfunção mitocondrial na parede do vaso, que aumentam com a idade. Esses eventos interagem e induzem progressiva senescência, inflamação e perda de função da parede do vaso, que eventualmente se manifestam como disfunção cardiovascular ou neurodegeneração, duas características muito importantes do envelhecimento. Várias das doenças humanas predominantes, como obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares, estão diretamente relacionadas a essa cadeia de eventos celulares e fisiológicos que fazem parte e aceleram o processo de envelhecimento. Este projeto reúne especialistas em reparo de danos ao DNA, disfunção mitocondrial, inflamação e doenças cardiovasculares para implantar e compartilhar conhecimento e know-how para desvendar esse eixo comum de doenças. Para isso, eles combinarão tecnologias de ponta (por exemplo, scRNASEq, MitoNGS. CRISPR-Cas, organóides, plataforma de funcionalidade MacroScreen, imagem (intravital ou multiespectral) com modelos celulares e animais exclusivos, deficientes em processos que levam ao fenótipos de envelhecimento acelerado. As ideias obtidas neste projeto serão aproveitadas para o desenho de novos biomarcadores (metabólicos) do envelhecimento vascular e para novas medidas terapêuticas para reverter esse eixo deletério. Visando um mecanismo comum único no envelhecimento vascular, esperamos que este projeto ajude a reduzir essas doenças relacionadas à idade, melhorando a qualidade de vida dos idosos e trazendo ao alcance a visão do envelhecimento saudável.Entre as hipóteses levantadas para explicar os processos de envelhecimento, o acúmulo de danos não reparados ao DNA durante a vida é uma das principais explicações. Em uma segunda parte do projeto, investigaremos vários aspectos dos mecanismos de reparo do DNA e como o dano não reparado podem causar morte ou instabilidade genômica (incluindo mutagênese). Na maioria dos nossos estudos, usaremos células humanas com deficiências nos processos de reparo do DNA, derivadas principalmente de pacientes com xeroderma pigmentoso (XP) e síndrome de Cockayne (CS). As células desses pacientes serão empregadas para investigar a mutagênese por agentes danosos ao DNA, incluindo UVA e UVB. Também serão identificadas mutações em pacientes brasileiros com XP, com o objetivo de conhecer a distribuição dessas mutações no país. Além disso, a ação genotóxica de certas drogas quimioterapêuticas nos leva a investigar mecanismos de resistência das células tumorais aos tratamentos. Um trabalho pioneiro para investigar como os parasitas intracelulares afetam o metabolismo do genoma das células hospedeiras, incluindo o reparo do DNA, terá foco o parasita Trypanosoma cruzi e o vírus sincicial respiratório humano. Finalmente, os processos de reparo do DNA são extremamente conservados, existindo em praticamente todas as formas de vida. Os processos biológicos de defesa contra danos ao DNA em procariontes também serão estudados em bactérias modelo. As respostas a danos no DNA também serão estudadas em amostras do continente Antártico, para entender respostas em ambientes extremos. Esperamos que esses estudos mais gerais nos ajudem a contribuir para a compreensão do processo de envelhecimento, investigado na primeira parte deste projeto. (AU)