Mecanismos celulares antecedentes
A essência do envelhecimento humano é a senescência celular, as células senescentes ficam para sempre fora do ciclo celular, mas não serão removidas tão diretamente como as células apoptóticas, as células senescentes têm geralmente um grande número de ADN danificado, o que pode ser a razão pela qual não são removidas, pelo que as células senescentes serão um grande número de células retidas e continuarão a ser depositadas, induzindo assim o envelhecimento do corpo e a ocorrência de doenças relacionadas. (Antes que as células senescentes o matem, deve atacar primeiro)
O gene p53 tem a função de induzir a apoptose e o seu mecanismo consiste no facto de a proteína p53 codificada pelo gene p53 funcionar como um ponto de controlo na fase G1 do ciclo celular e ser responsável por verificar se existe algum dano no ADN cromossómico; uma vez encontrado o ADN defeituoso, estimula a expressão de CIP, que impede as células de entrarem no ciclo celular e inicia o mecanismo de reparação do ADN; se a reparação falhar, o p53 inicia o mecanismo de apoptose.
Nas células senescentes, a expressão de FOXO4 aumenta e afecta o processo de senescência celular e apoptose através da interação com proteínas como a p53. Como se liga à p53, pode prevenir a morte das células senescentes.
Diferença entre FOXO4 e FOXO4-Dri
O péptido curto FOXO4 é um aminoácido do tipo L.
O péptido curto FOXO4-Dri é um aminoácido do tipo D.
Porque é que o FOXO4-Dri aparece
O FOXO4 é um polipéptido de cadeia reta composto por 46 aminoácidos, a grande maioria da sequência é de aminoácidos do tipo D, porque se combinou com o gene p53, impedindo a expressão do gene p53, levando assim à incapacidade de remover células senescentes.
Na ideia original, os cientistas queriam utilizar a edição de genes para eliminar o gene foxo4, mas isso era demasiado trabalhoso e suscetível de causar danos no ADN. Por isso, os cientistas conceberam uma alternativa, substituindo todos os aminoácidos do tipo L no péptido curto FOXO4 por aminoácidos do tipo D, o que inverte a conformação do FOXO4-Dri e liga-se competitivamente ao p53, impedindo o FOX04 de se ligar ao p53.
O P53 ativa as proteínas apoptóticas e provoca a morte celular. Ao remover as células velhas do tecido, é possível obter uma regeneração mais dramática do tecido.
Fixação: ratinhos senescentes injectados com FOX04-dir apresentaram uma melhoria significativa da função renal e os pêlos começaram a reparar-se.