Exploring the stability of Genomic Imprinting and X-Chromosome Inactivation in the Aged Brain

Num estudo publicado na Aging Biology, Samantha Mancino e Simão T. da Rocha, em colaboração com o laboratório de Melanie Eckersley-Maslin (Universidade de Melbourne), investigaram como o envelhecimento afeta a regulação epigenética no cérebro do rato, com especial foco na expressão génica monoalélica. O envelhecimento está associado a alterações na paisagem epigenética, o que afeta a regulação génica e contribui para doenças relacionadas com a idade. Este estudo centrou-se em dois processos epigenéticos fundamentais na regulação da expressão génica monoalélica: o “imprinting” parental, em que a atividade de um gene depende da sua origem parental (materna ou paterna), e a inativação do cromossoma X, em que os genes são expressos apenas a partir de um dos cromossomas X.
Utilizando o ratinho como modelo, comparámos tecidos cerebrais de ratinhos jovens e envelhecidos para avaliar como estes processos são afetados pelo envelhecimento, com especial enfoque no hipocampo – uma região cerebral crucial para a memória e diretamente associada a doenças neurodegenerativas.
Observámos que, apesar de o envelhecimento induzir alterações esperadas nas assinaturas transcriptómicas típicas da idade, como o aumento da hidroxilação do DNA e alterações na regulação génica associada a processos inflamatórios, os mecanismos de “impriniting” parental e inativação do cromossoma X mantêm-se maioritariamente estáveis no hipocampo.
No entanto, identificámos alguns transcritos não codificantes (B230209E15Rik, Ube2nl, A330076H08Rik e A230057D06Rik) no locus associado às síndromes de “imprinting” Prader-Willi e Angelman (PWS/AS) no cromossoma 7 do ratinho, que perderam a expressão estritamente monoalélica com o envelhecimento, evidenciando uma perda de estabilidade neste contexto.
Este estudo apresenta a primeira análise epigenética e transcriptómica específica por alelo no cérebro envelhecido do rato. Revela que processos reguladores chave, como o “imprinting” parental e a inativação do cromossoma X, permanecem notavelmente estáveis, apesar das alterações epigenéticas generalizadas associadas ao envelhecimento. Esta estabilidade realça o seu papel crítico na manutenção das funções celulares essenciais ao longo da vida.
Estes resultados poderão contribuir para o desenvolvimento de estratégias que visem preservar a saúde cerebral e combater doenças associadas ao envelhecimento. Ver mais.