Metilação é a adição de um carbono e três átomos de hidrogênio a outra molécula. Esse fenômeno é considerado a última palavra no campo da saúde. Acompanha quase todas as funções do corpo.
Funções
Grupos metil (átomos de carbono e hidrogênio) participam de:
- A resposta do corpo a situações estressantes.
- Produção e processamento de glutationa. Atua como um antioxidante chave no corpo.
- Desintoxicação de hormônios, metais pesados e compostos químicos.
- Controle a inflamação.
- Reparar células danificadas.
- A resposta imune e sua regulação, o combate a vírus e infecções, o controle da produção de elementos T.
O processo de metilação do DNA também é importante. Vamos dar uma olhada nisso.
Controle epigenético do desenvolvimento
A metilação do DNA promove a transmissão de padrões para a próxima geração de células durante a mitose. Relativamente recentemente, descobriu-se que o processo de união de grupos de átomos no terminalestruturas diferenciadas tem uma relação definida com a formação da memória e plasticidade sináptica. K. Miller e D. Sweet investigaram a metilação do DNA. O estudo do fenômeno os levou à conclusão de que a atividade da metilase do ácido desoxirribonucleico aumenta significativamente nos animais durante a memorização de novas informações. Isso contribui para uma diminuição na expressão de genes que suprimem os processos de memória. Além disso, os autores apontam para outro fenômeno. Os pesquisadores relatam que a ativação do gene da proteína reelin, que promove mudanças nas conexões sinápticas e está envolvida no curso patológico da esquizofrenia, é afetada pela formação da memória. Neste caso, o fator determinante são as enzimas demitalase que proporcionam a desmetilação do DNA (liberação de grupos metil). Os fatos estabelecidos nos permitem tirar a conclusão mais importante. A metilação do DNA como um dos mecanismos epigenéticos, assim como seu fenômeno reverso, desempenha um papel essencial no armazenamento e memorização da informação. Essa ideia é confirmada pelos resultados de um estudo do grupo de E. Costa. Verificou-se que a desmilação dos genes glutamato descarboxilase e reelina pode ser mediada em camundongos por pequenas moléculas que interferem na instalação do DNA no núcleo. Esses estudos indicam não apenas a possibilidade de mudar a ideia predominante da formação da memória. Eles também indicam que a metilação do DNA, antes considerada permanente, é dinâmica. Além disso, pode ser usado em terapia.
Recursos
A ideia de que a memória e a metilação do DNA estão ligadas não é nova. A condicionalidade da transmissão sináptica por acetilação de histonas já foi estabelecida anteriormente. Eles formam o esqueleto em torno do qual o DNA se enrola. A acetilação leva a uma diminuição na afinidade das histonas pelos ácidos nucleicos. Como resultado, abre-se o acesso ao DNA e outras proteínas associadas, entre outras coisas, à ativação do gene. De fato, a atividade da histona acetiltransferase da CREBBP (uma proteína de ligação), que atua como um fator chave de transcrição neuronal, tem sido associada ao efeito dessa proteína na memória. Além disso, um aumento na memória de longo prazo foi encontrado durante o uso de inibidores de histona desacetilase. Isso levou a uma aceleração da acetilação das histonas.
Hipóteses
Sweet e Miller fizeram a seguinte pergunta sobre a regulação negativa da expressão da estrutura dependente de histonas. Se ele pode desempenhar um papel na regulação da memória, a metilação do DNA teria um efeito semelhante? Este fenômeno foi considerado principalmente como um meio de manter a atividade das estruturas durante a mitose e a formação de sistemas. No entanto, no cérebro de mamíferos maduros, observou-se a intensidade de metilases, apesar de a maioria de suas células não se dividirem. Devido ao fato de que o fenômeno em questão contribui para a supressão da expressão gênica, os cientistas não poderiam rejeitar a possibilidade de uma conexão entre metilases e processos regulatórios em neurônios.
Verificando suposições
Sweet e seuColegas, estudando a metilação do DNA e o significado desse fenômeno na formação da memória, trataram seções do hipocampo com inibidores das metiltransferases do ácido desoxirribonucleico. Eles descobriram que isso impede o início da potencialização de longo prazo - o fortalecimento das conexões sinápticas em resposta à atividade neuronal. Este processo determina o funcionamento dos mecanismos de aprendizagem e memória. Os cientistas também descobriram que os inibidores reduziram o nível de metilação no DNA reelin. Isso indicou sua reversibilidade.
Experiências
Decidindo levar sua pesquisa adiante, Sweet e Miller começaram a observar mudanças nos padrões de metilação em camundongos em um modelo no qual os animais aprendem a associar um local específico a estímulos desagradáveis, especificamente choques leves. O comportamento dos sujeitos tratados com inibidores expressou as possíveis dificuldades de aprendizagem. Quando colocados em um ambiente em que deveriam ter medo, eles congelavam com uma frequência significativamente menor do que os animais de controle.
Conclusões
Como a metilação pode afetar a memória de camundongos? Os cientistas explicaram isso da seguinte forma. Existem muitos sítios no DNA que podem ser afetados pela adição de grupos de átomos de hidrogênio e carbono. A este respeito, os pesquisadores decidiram recorrer ao seguinte fenômeno. Eles primeiro estudaram a metilação de genes cujo papel na formação da memória já havia sido estabelecido. Primeiro, foi considerada a área onde os processos de memória da proteína fosfatase são suprimidos. Expressão reduzidapode causar o contrário. De fato, após uma hora de condicionamento contextual do medo, os níveis de metilação aumentaram mais de cem vezes. Ao mesmo tempo, os níveis de mRNA na região hipocampal CA1 sofreram uma ligeira, mas estatisticamente significativa diminuição. Esse efeito é encontrado no cérebro dos animais com uma combinação de pequenos choques nos membros e a novidade do contexto. Individualmente, esses estímulos não produzem efeito sobre a metilação. Assim, a adesão aos grupos é realizada exclusivamente com treinamento real.
Metilação e envelhecimento do DNA
Problemas da idade e doenças oncológicas estão entre os temas mais discutidos. Ao longo de muitos anos de pesquisa, os cientistas propuseram uma variedade de teorias e modelos. No entanto, nenhum conceito único atualmente responde a todas as perguntas completamente. Enquanto isso, o maior interesse na busca de uma solução para o problema do envelhecimento é o estudo das alterações na atividade gênica. Em particular, o professor Anisimov expressou sua opinião sobre este assunto. Ele ress alta que a expressão (expressão) de genes depende, entre outras coisas, da metilação, que pode afetar a taxa de envelhecimento. Até 5% dos resíduos de citosina do ácido desoxirribonucleico sofreram adição de grupos de átomos de carbono e hidrogênio com a formação de 5MC (5-metilcitosina). Essa base é considerada a única constante no DNA de organismos superiores. A junção de grupos ocorre em ambas as threads de forma simétrica. Os resíduos de 5mC são sempre cobertos por resíduos de guanina. Ao mesmo tempo, as estruturasdesempenhar diferentes funções. No entanto, é importante notar que a metilação está envolvida na regulação da atividade gênica. As alterações no processo de adesão aos grupos são causadas por falhas no nível de transcrição.
Razões
A desmetilação relacionada à idade foi descrita pela primeira vez em 1973. Isso revelou uma diferença no grau de separação dos grupos nos tecidos de ratos. No cérebro, a desmetilação foi mais ativa do que no fígado. Posteriormente, foi encontrada uma diminuição de 5mC com a idade nos pulmões, bem como nas formações de fibroblastos da pele. Os pesquisadores sugeriram que a desmetilação relacionada à idade predispõe as células à transformação do tumor. Este fenômeno pode ser representado em termos simples como segue. Um gene inativo está ligado a um grupo metil. Sob a influência de reações químicas, é desconectado. Assim, o gene é ativado. Um grupo de átomos atua como um fusível. Quanto menor o seu número, mais a célula será diferenciada e, consequentemente, mais velha, quanto mais deles, mais jovem será. Um exemplo clássico amplamente utilizado na literatura é o desenvolvimento de certas espécies de salmão. O fenômeno de sua morte excepcionalmente rápida imediatamente após a desova foi revelado. Ontem, jovens em idade reprodutiva morrem em pouco tempo. Em termos biológicos, esse fenômeno é o envelhecimento acelerado, que é acompanhado pela desmetilação massiva do DNA.
Como ajudar o corpo?
Existem várias maneiras depode melhorar a metilação do DNA inato. Entre os mais populares estão:
- Comer verduras frescas. Vegetais folhosos são especialmente recomendados. Eles atuam como uma fonte de ácido fólico, que é essencial para a metilação adequada.
- Tomando vitaminas B12 e B6, riboflavina. Suas fontes são ovos, peixes, amêndoas, nozes, aspargos, etc.
- Obtenha zinco e magnésio suficientes. Eles fornecem manutenção da metilação.
- Ingestão de probióticos. Eles contribuem para o recebimento e absorção de vitaminas do grupo B e ácido fólico.
Também é importante minimizar situações estressantes, abandonar maus hábitos (beber, fumar). Deve-se tomar cuidado para garantir que substâncias tóxicas não entrem no corpo. Esses compostos recebem grupos metil, carregam o fígado.
