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Essa árvore não parece morrer de velhice: imortalidade?


O envelhecimento é uma propriedade universal dos organismos multicelulares, porém algumas árvores possuem longevidades que quebram todos os recordes. A espécie Ginkgo biloba, por exemplo, chega a ultrapassar facilmente os mil anos de vida, já tendo sido registrado espécimes com mais de 3 mil anos (I). No entanto, os mecanismos moleculares e metabólicos por trás dessas robustas longevidades permanecem pouco esclarecidos.

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(I) Outro exemplo notável é a árvore Pando, um dos maiores, mais extensos e mais massivos organismos da Terra, que já pode ter acumulado uma idade de até 14 mil anos. Para mais informações, acesse: Pando e Humongous Fungus: os dois maiores organismos vivos da Terra

Agora, em um estudo publicado no periódico PNAS (1), pesquisadores mostraram que árvores da espécie G. biloba com idades até 600 anos expressam similares áreas de folhas, eficiências fotossintéticas e taxas de germinação de sementes. Em outras palavras, a saúde delas não parece declinar com a idade. Análises transcricionais indicaram que o câmbio das árvores mais antigas, apesar de expressarem menor geração de xilema, não exibem evidências de senescência. Os pesquisadores sugeriram que uma extensiva expressão de genes associados com defesas pré-formadas e induzíveis provavelmente contribuem para a notável longa vida dessas e de outras árvores.

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O processo de envelhecimento ocorre na maioria dos organismos multicelulares, e em todos os organismos multicelulares mais complexos até onde se sabe. Nas células de fungos e de animais, esse processo é acompanhado por atrito telomérico, alterações epigenéticas, perda de protease e mutações somáticas. Até mesmo os famosos ratos-toupeiras-pelados (II), recentemente suspeitos de não expressarem envelhecimento, parecem mostrar sinais de avanço de idade a nível celular. No entanto, em plantas, o envelhecimento é complexo e multifatorial, sendo regulado por fatores tanto genéticos quanto ambientais. O envelhecimento é associado com deterioração de crescimento e diferenciação, assim como a maturidade, enquanto que a senescência, a qual termina em morte, é o último estágio de desenvolvimento. Devido à complexidade associada com o avanço da idade no reino das plantas, teorias de envelhecimento têm negligenciado em grande parte esse grupo de seres vivos.

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(II) Para mais informações, acesse: O Rato-Toupeira-Pelado é o único mamífero conhecido que parece desafiar a Lei da Mortalidade

Nas células animais, o declínio das funções celulares/sistêmicas é geralmente correlacionada com a redução na atividade das células-tronco. Similarmente, os meristemas das plantas - constituídos de células indiferenciadas ou que se encontram em estágio embrionário - são críticos para vários aspectos de crescimento e de desenvolvimento. Quase toda a produção pós-embriônica de tecidos vegetais é o resultado da proliferação e de diferenciação celulares a partir dos meristemas. Manutenção da atividade do meristema é um dos responsáveis pela grande longevidade de muitas plantas. Apesar do meristema apical de árvores lenhosas com idades mais avançadas ser geralmente danificado por estresses naturais (frio intenso, raios de tempestade, fortes ventos, etc.), o meristema do câmbio vascular - um cilindro contínuo de células meristemáticas no caule - é viável ao longo da vida da árvore, produzindo xilema secundário para o floema secundário e interior e para o exterior. Comparadas com jovens árvores, as árvores mais velhas são caracterizadas por uma xilogênese tardia, uma temporada de crescimento mais curta, e uma menor taxa de crescimento, resultando em um menor número de células do xilema. Isso sugere que a atividade do meristema cambial está relacionada com a idade em plantas lenhosas.

No novo estudo, os pesquisadores resolveram esclarecer melhor essa relação entre o meristema cambial e o envelhecimento. Para isso eles investigaram variações das propriedades cambiais em 34 espécimes maduros e antigos da espécie Ginkgo biloba, a níveis citológico, fisiológico e molecular, incluindo análises da produção hormonal e das redes regulatórias transcricionais (sequenciamento do RNA) e pós-transcricionais (investigação do miRNA, molécula que pode desligar ou ligar genes). Os espécimes investigados - com idades variando de 3 a 667 anos - habitam as províncias de Hubei e de Jiangsu, na China, e tiveram finas amostras dos núcleos dos seus troncos extraídos (procedimento que não leva danos às árvores).

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As análises dessas árvores mostraram que a taxa de crescimento do G. biloba não diminuiu após centenas de anos; aliás, a taxa de crescimento de algumas acelerou. Além disso, o tamanho das folhas, a habilidade fotossintética, e a qualidade das sementes - todos indicadores de saúde - não mostraram variações com o avanço da idade. A nível genético e molecular, como esperado, a expressão de genes associados com a senescência aumentou de forma previsível em folhas próximas da morte. Mas quando os pesquisadores analisaram a expressão dos mesmos genes no câmbio, eles não encontraram nenhuma diferença entre árvores antigas e novas. Isso sugere que apesar de órgãos como as folhas morrerem, as árvores como um todo são improváveis de morrerem de velhice.

No entanto, os pesquisadores mostraram que existem evidências que as árvores experienciam, sim, algumas significativas mudanças com o avanço da idade. As árvores mais antigas mostraram possuir menores níveis de um hormônio de crescimento chamado de ácido indol-3-acético e maiores níveis de um hormônio inibidor de crescimento chamado de ácido abscísico. Espécimes com 200 anos ou mais também mostraram uma diminuição na expressão genética associada com a divisão, diferenciação e expansão celulares. Isso significa que as células-troco cambiais em árvores mais antigas não se dividem para a formação de nova madeira e casca tão facilmente quanto em árvores mais novas.

De acordo com os pesquisadores, é possível que se a taxa de divisão das células cambiais continuar em declínio após milhares de anos, o crescimento da árvore pode ir progressivamente diminuindo, e as árvores de G. biloba podem eventualmente morrer de velhice. Porém, a maioria das árvores parece morrer de 'acidentes', como pragas e períodos de forte seca.

Nesse sentido, as análises também mostraram que um dos mecanismos para a longa longevidade dessa espécie de árvore é a manutenção de atividade celular visando a proteção contra agentes externos de estresse. Em específico, os pesquisadores não encontraram diferença na expressão genética para árvores de diferentes idades em relação a genes de resistência patogênica e ligados à produção de compostos anti-microbianos chamados de flavonoides. Em outras palavras, essas árvores - e provavelmente outras de longa longevidade - não perdem a habilidade de se protegerem contra ameaças diversas com o avanço da idade, permanecendo saudáveis mesmo na "velhice".


(1) Publicação do estudo: PNAS

Essa árvore não parece morrer de velhice: imortalidade? Essa árvore não parece morrer de velhice: imortalidade? Reviewed by Saber Atualizado on janeiro 17, 2020 Rating: 5

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