O aumento da idade paterna tem sido associado a riscos de saúde elevados para a geração seguinte, incluindo riscos mais elevados de obesidade e de ocorrência de nados-mortos. Mas o que está por trás deste risco acrescido permanece desconhecido.
A maior parte da investigação sobre esta ligação centra-se na forma como o ADN dentro do esperma muda com a idade. Mas o esperma transporta também outros compostos, incluindo Moléculas de RNA, vitais para a síntese de proteínas.
Agora, um novo estudo da Universidade do Utah (UUH), publicado esta terça-feira na O Jornal EMBOmostrou que o conteúdo de ARN do esperma passa por alterações semelhantes ao longo do tempo tanto, o que pode levar a uma mudança rápida e dramática a meio da vida.
Mais ainda, o “ARN velho” parece alterar o metabolismo das célulascontribuindo potencialmente para os riscos de saúde associados a ter filhos mais tarde na vida, dizem os autores do estudo..
“É como encontrar um relógio molecular que avança com a idade tanto em ratinhos como em humanos, sugerindo uma assinatura molecular fundamental e conservada do envelhecimento do esperma”, afirma Qi Chenprofessor de urologia e genética humana na Universidade do Utah e um dos autores seniores do estudo
“Talvez esta mudança progressiva de comprimento se acumule silenciosamenteaté desencadear a mudança ‘abrupta’ a meio da vida”, acrescenta Chen.
A importância do ARN
Trabalhos anteriores no laboratório de Chen tinham estabelecido que o ARN no esperma podia ser alterado pelo contexto do paiincluindo a dieta, e que essas alterações podiam ter impacto na geração seguinte.
Mas os tipos de moléculas de ARN que pareciam ser mais importantes eram difíceis de detetar com técnicas convencionais. A equipa de Chen desenvolveu um método avançado de sequenciação de ARN, chamado PANDORA-seqpara “ver” este mundo anteriormente indetetável de ARN do esperma.
Quando usaram esta nova ferramenta para analisar esperma em ratinhos, os investigadores identificaram um padrão que as técnicas tradicionais não conseguiam detetar — uma transição acentuada e dramática no conteúdo de ARN do esperma em ratinhos entre as 50 e as 70 semanas de idade.
Para além deste “pico de envelhecimento“, encontraram o que parecia ser um relógio molecular.
À medida que os machos envelhecem, as proporções de certos ARN do esperma mudam progressivamente — fragmentos mais longos tornam-se mais comuns, enquanto fragmentos mais curtos se tornam menos comuns. Quando observaram o ARN não esperma humanoos investigadores encontraram a mesma mudança progressivo.
“À primeira vista, esta descoberta parece contraintuitiva”, diz Chen, num comunicado publicado no Alerta Eurek. “Durante décadas, sabíamos que à medida que o esperma envelhece, o seu ADN torna-se mais fragmentado e partido. Seria de esperar que o ARN seguisse este padrão. Em vez disso, encontrámos o oposto: ARN específicos do esperma tornam-se de facto mais longos com a idade“.
Estas alterações no ARN podem afetar a saúde da descendência de formas importantes, sugerem os resultados.
Quando a equipa introduziu um cocktail de “ARN velho” em células estaminais embrionárias de ratinho, que são biologicamente semelhantes a embriões precoces, as células apresentaram alterações na expressão genética associadas ao metabolismo e à neurodegeneração, sugerindo potencialmente um mecanismo através do qual o ARN poderia ter impacto na saúde da próxima geração.
Encontrar Padrões Invisíveis
Os investigadores só conseguiram detetar algumas destas alterações quando observaram o ARN apenas da cabeça do esperma — a parte do esperma que entrega o seu conteúdo ao óvulo. A cauda longa do esperma contém outro ARN que obscurecia o padrão até agora.
“Esta mudança de comprimento do rsARN era um sinal únicoespecífico das cabeças do esperma. Era obscurecida pelo perfil mais ‘ruidoso’ do esperma completo”, explica o coautor correspondente Tong Zhouprofessor associado da Universidade do Nevada,, e coautor sénior do artigo.
“A sequenciação da amostra da cabeça do esperma foi o que tornou esta descoberta possível”, acrescenta.
Os investigadores conseguiram confirmar estas alterações em humanos graças à infraestrutura clínica e de investigação única da UUH, que liga diretamente laboratórios de ciência básica a recursos de andrologia e de doentes, afirma Kenneth Astondiretor do Laboratório de Andrologia e FIV da Universidade de Utah e coautor sénior do artigo.
“Validar esta descoberta de ratinhos para humanos foi realmente entusiasmante“, diz Aston. “Os nossos recursos de banco de esperma na Universidade de Utah tornaram possível esta validação entre espécies.”
“Se conseguirmos compreender as enzimas que impulsionam esta mudança, elas podem tornar-se alvos acionáveis para intervenções que potencialmente melhorem a qualidade do esperma em machos envelhecidos”, diz Chen. “Fiquem atentos.”