Como o álcool prejudica as células-tronco e aumenta o risco de câncer

Como o álcool prejudica as células-tronco e aumenta o risco de câncer
Crédito da foto: Pixel Máximo

Depois dos cigarros, o álcool é talvez o agente cancerígeno mais comum a que os humanos se expõem voluntariamente. Como esta substância simples promove o câncer, porém, não foi clara. Mas o nosso mais recente estudo, usando camundongos geneticamente modificados, lança alguma luz sobre o possível mecanismo.

Nossa pesquisa anterior revelou o mecanismo principal que nos protege do dano ao DNA induzido pelo álcool. O primeiro nível dessa proteção consiste em uma enzima que converte o acetaldeído - um subproduto tóxico criado no corpo quando o álcool é metabolizado - em uma substância inofensiva.

O segundo nível de proteção consiste em um sistema de reparo que fixa o dano que o acetaldeído causa ao DNA. Agora nós estendemos este trabalho para mostrar como o álcool, e subsequentemente seu subproduto tóxico, danifica o DNA das células que fornecem sangue - a célula-tronco do sangue.

Os defeitos genéticos herdados que prejudicam esse mecanismo de proteção são comuns em humanos. Sobre a 500m as pessoas no sudeste da Ásia não têm o sistema biológico para lidar com o acetaldeído (o primeiro nível de proteção). As pessoas desta região muitas vezes ficam com a pele corada depois de ingerir álcool, e muitas vezes não se sentem bem. Eles também estão em maior risco de câncer de esôfago.

Aumento de quatro vezes no dano

Nós mostramos que camundongos que foram geneticamente modificados para emular esta perda de proteção acumulam quatro vezes mais danos no DNA em suas células sangüíneas após a exposição a uma única dose de álcool, então eles são altamente dependentes do sistema de reparo do DNA para garantir que essas células não acumule danos irreversíveis ao DNA.

Embora seja bastante raro, algumas pessoas não possuem o sistema de reparo de DNA (proteção de nível dois) que desfaz o dano. Eles sofrem de uma doença devastadora chamada Anemia de Fanconi Isso leva à morte prematura devido à perda de produção de sangue, câncer de sangue e outros tipos de câncer.

Usando camundongos que não possuem ambos os mecanismos de proteção, mostramos conclusivamente que a exposição ao álcool causa danos aos cromossomos nas células do sangue, resultando em rearranjos de seus cromossomos - as estruturas no núcleo das células onde o DNA é empacotado. Usando tecnologia de sequenciamento de DNA de última geração, deciframos os genomas das células-tronco raras que fornecem o sangue nesses camundongos e mostram como eles são alterados por esse dano.

Danos ao genoma das células-tronco podem causar disfunção. No entanto, como essas células vitais dão origem a um grande número de células sanguíneas especializadas, o genoma alterado de células-tronco únicas pode ser transmitido para muitas células-filhas. Genomas alterados acabam por levar a genes alterados, que, em alguns casos, fazem com que as células se tornem cancerígenas.

Não há certeza, mas novos insights valiosos

Estudamos principalmente as células sangüíneas de nossos camundongos, mas não podemos afirmar com certeza que o álcool provoca câncer no sangue. No entanto, é bem conhecido que o álcool afeta a produção de sangue. Nossos resultados explicam, até certo ponto, por que isso acontece.

A vantagem principal de estudar o sangue é que é fácil examinar experimentalmente. Esse é particularmente o caso das células-tronco sanguíneas, que podem ser quantificadas e avaliadas funcionalmente por uma técnica conhecida como transplante de medula óssea. Isso envolve o transplante de células-tronco que se deseja avaliar em um camundongo que não tem mais essas células. Com o tempo, as células-tronco transplantadas começam a produzir sangue novo e a eficácia de fazê-lo está relacionada à adequação da célula-tronco transplantada. Assim, a análise das células-tronco do sangue fornece uma janela sobre como o álcool pode danificar outras células-tronco do corpo, como as que produzem o intestino e o fígado.

A ConversaçãoNossa nova pesquisa explica como o álcool causa danos ao DNA em nossas células-tronco vitais. Embora mostremos que esse dano é limitado por um mecanismo de proteção robusto, a disfunção hereditária desse mecanismo é comum em humanos. No entanto, também é importante enfatizar que, como todos os mecanismos de proteção, eles não são perfeitos e podem ser superados. A maior parte da vida na Terra, das bactérias aos mamíferos, também possui esse mecanismo de proteção, mas, ao contrário dos humanos, eles ainda não desenvolveram a capacidade de fabricar álcool em escala industrial para consumo.

Sobre o autor

Ketan Patel, professor da Universidade de Cambridge. É um biólogo molecular no MRC LMB

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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