Notícias | Nova pista sobre os riscos da idade paterna avançada: principais mudanças ocorrem no RNA dos espermatozoides, não no DNA
À medida que os homens adiam a paternidade, um volume crescente de evidências associa a idade paterna avançada a riscos maiores, como obesidade e natimortalidade nos filhos, mas os mecanismos biológicos permaneceram incertos. Um novo estudo liderado pela University of Utah Health identifica um fator até então negligenciado: moléculas de RNA nos espermatozoides que mudam com a idade.
Publicado recentemente no The EMBO Journal, o estudo identificou mudanças sistemáticas relacionadas à idade no RNA dos espermatozoides de camundongos e humanos, com uma alteração acentuada e rápida na meia-idade. Essas moléculas, chamadas de "RNAs antigos" pelos pesquisadores, parecem capazes de remodelar o metabolismo celular, oferecendo uma possível explicação molecular para os riscos à saúde associados à paternidade mais tardia.
"É como descobrir um relógio molecular que marca o tempo tanto em camundongos quanto em humanos", afirmou o coautor correspondente Qi Chen, professor associado de urologia e genética humana na University of Utah Health. "Mudanças graduais no comprimento do RNA podem se acumular silenciosamente antes de desencadear uma alteração abrupta na meia-idade."
Pesquisas anteriores sobre a idade paterna e a saúde dos filhos se concentraram principalmente na fragmentação e nas mutações do DNA dos espermatozoides. No entanto, os espermatozoides também carregam muitas moléculas de RNA envolvidas na regulação do desenvolvimento embrionário inicial. A equipe de Chen demonstrou anteriormente que fatores ambientais, como a alimentação paterna, podem alterar o RNA dos espermatozoides e afetar a geração seguinte, mas o sequenciamento convencional tem tido dificuldade para detectar os tipos de RNA mais importantes.
Por isso, os pesquisadores desenvolveram o PANDORA-seq, um método avançado de sequenciamento de RNA que detecta sistematicamente RNAs dos espermatozoides antes considerados "invisíveis". Nos espermatozoides de camundongos, eles encontraram uma mudança dramática na composição do RNA entre aproximadamente 50 e 70 semanas de idade — um "precipício do envelhecimento". Também observaram uma tendência mais lenta e contínua: alguns fragmentos de RNA dos espermatozoides ficaram mais longos com a idade, enquanto os fragmentos mais curtos diminuíram.
"Isso pareceu contraintuitivo", disse Chen. "Já sabíamos que o DNA dos espermatozoides fica mais fragmentado com a idade e esperávamos o mesmo em relação ao RNA. Em vez disso, certos RNAs dos espermatozoides ficam mais longos."
É importante destacar que essas mudanças no RNA eram mais do que marcadores moleculares. Quando os pesquisadores introduziram um conjunto de "RNAs antigos" em células-tronco embrionárias de camundongos, que se assemelham biologicamente aos embriões iniciais, a expressão gênica mudou significativamente, sobretudo em vias relacionadas ao metabolismo e a doenças neurodegenerativas. Isso sugere que o RNA dos espermatozoides pode moldar riscos à saúde a longo prazo nos filhos ao influenciar a programação metabólica embrionária inicial.
O principal sinal apareceu apenas quando o RNA de cabeças de espermatozoides isoladas foi analisado. A cabeça do espermatozoide entrega material genético e RNA ao óvulo, enquanto o RNA mais ruidoso da cauda ocultava o padrão. O coautor correspondente Tong Zhou, professor associado da Escola de Medicina da University of Nevada, Reno, afirmou que separar e sequenciar as cabeças dos espermatozoides permitiu detectar pela primeira vez essa alteração distinta no comprimento do RNA.
Usando recursos clínicos e de pesquisa da University of Utah Health, a equipe validou então os resultados em amostras de espermatozoides humanos e confirmou um padrão de envelhecimento do RNA altamente consistente com o observado em camundongos. Kenneth Aston, diretor dos Laboratórios de Andrologia e IVF da University of Utah, chamou essa validação entre espécies de um avanço importante.
A descoberta também pode ter potencial clínico. James M. Hotaling, diretor de inovação da University of Utah Health, afirmou que o PANDORA-seq oferece uma nova ferramenta para futuras avaliações da fertilidade masculina: "Esses resultados podem contribuir para decisões reprodutivas mais bem informadas para homens mais velhos e, em última análise, melhorar os resultados reprodutivos."
A equipe identificará em seguida as enzimas responsáveis por essas mudanças no RNA. Chen afirmou que, se as enzimas principais puderem ser definidas, elas poderão se tornar alvos de intervenção e oferecer uma nova via biológica para melhorar a qualidade dos espermatozoides em homens mais velhos.
Notícias | Nova pista sobre os riscos da paternidade tardia: principais mudanças ocorrem no RNA dos espermatozoides, não no DNA
Notícias | Nova pista sobre os riscos da idade paterna avançada: principais mudanças ocorrem no RNA dos espermatozoides, não no DNA
À medida que os homens adiam a paternidade, um volume crescente de evidências associa a idade paterna avançada a riscos maiores, como obesidade e natimortalidade nos filhos, mas os mecanismos biológicos permaneceram incertos. Um novo estudo liderado pela University of Utah Health identifica um fator até então negligenciado: moléculas de RNA nos espermatozoides que mudam com a idade.
Publicado recentemente no The EMBO Journal, o estudo identificou mudanças sistemáticas relacionadas à idade no RNA dos espermatozoides de camundongos e humanos, com uma alteração acentuada e rápida na meia-idade. Essas moléculas, chamadas de "RNAs antigos" pelos pesquisadores, parecem capazes de remodelar o metabolismo celular, oferecendo uma possível explicação molecular para os riscos à saúde associados à paternidade mais tardia.
"É como descobrir um relógio molecular que marca o tempo tanto em camundongos quanto em humanos", afirmou o coautor correspondente Qi Chen, professor associado de urologia e genética humana na University of Utah Health. "Mudanças graduais no comprimento do RNA podem se acumular silenciosamente antes de desencadear uma alteração abrupta na meia-idade."
Pesquisas anteriores sobre a idade paterna e a saúde dos filhos se concentraram principalmente na fragmentação e nas mutações do DNA dos espermatozoides. No entanto, os espermatozoides também carregam muitas moléculas de RNA envolvidas na regulação do desenvolvimento embrionário inicial. A equipe de Chen demonstrou anteriormente que fatores ambientais, como a alimentação paterna, podem alterar o RNA dos espermatozoides e afetar a geração seguinte, mas o sequenciamento convencional tem tido dificuldade para detectar os tipos de RNA mais importantes.
Por isso, os pesquisadores desenvolveram o PANDORA-seq, um método avançado de sequenciamento de RNA que detecta sistematicamente RNAs dos espermatozoides antes considerados "invisíveis". Nos espermatozoides de camundongos, eles encontraram uma mudança dramática na composição do RNA entre aproximadamente 50 e 70 semanas de idade — um "precipício do envelhecimento". Também observaram uma tendência mais lenta e contínua: alguns fragmentos de RNA dos espermatozoides ficaram mais longos com a idade, enquanto os fragmentos mais curtos diminuíram.
"Isso pareceu contraintuitivo", disse Chen. "Já sabíamos que o DNA dos espermatozoides fica mais fragmentado com a idade e esperávamos o mesmo em relação ao RNA. Em vez disso, certos RNAs dos espermatozoides ficam mais longos."
É importante destacar que essas mudanças no RNA eram mais do que marcadores moleculares. Quando os pesquisadores introduziram um conjunto de "RNAs antigos" em células-tronco embrionárias de camundongos, que se assemelham biologicamente aos embriões iniciais, a expressão gênica mudou significativamente, sobretudo em vias relacionadas ao metabolismo e a doenças neurodegenerativas. Isso sugere que o RNA dos espermatozoides pode moldar riscos à saúde a longo prazo nos filhos ao influenciar a programação metabólica embrionária inicial.
O principal sinal apareceu apenas quando o RNA de cabeças de espermatozoides isoladas foi analisado. A cabeça do espermatozoide entrega material genético e RNA ao óvulo, enquanto o RNA mais ruidoso da cauda ocultava o padrão. O coautor correspondente Tong Zhou, professor associado da Escola de Medicina da University of Nevada, Reno, afirmou que separar e sequenciar as cabeças dos espermatozoides permitiu detectar pela primeira vez essa alteração distinta no comprimento do RNA.
Usando recursos clínicos e de pesquisa da University of Utah Health, a equipe validou então os resultados em amostras de espermatozoides humanos e confirmou um padrão de envelhecimento do RNA altamente consistente com o observado em camundongos. Kenneth Aston, diretor dos Laboratórios de Andrologia e IVF da University of Utah, chamou essa validação entre espécies de um avanço importante.
A descoberta também pode ter potencial clínico. James M. Hotaling, diretor de inovação da University of Utah Health, afirmou que o PANDORA-seq oferece uma nova ferramenta para futuras avaliações da fertilidade masculina: "Esses resultados podem contribuir para decisões reprodutivas mais bem informadas para homens mais velhos e, em última análise, melhorar os resultados reprodutivos."
A equipe identificará em seguida as enzimas responsáveis por essas mudanças no RNA. Chen afirmou que, se as enzimas principais puderem ser definidas, elas poderão se tornar alvos de intervenção e oferecer uma nova via biológica para melhorar a qualidade dos espermatozoides em homens mais velhos.
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