Effect of senolytic anti-aging compounds in Down syndrome-driven senescence

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Raquel Alves da
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/114468
Resumo: RESUMO:A Síndrome de Down é uma doença caracterizada por uma trissomia do cromossoma 21 (T21), com milhares de novos casos reportados todos os anos. Com o desenvolvimento da tecnologia e da medicina, a esperança de vida destes pacientes tem vindo a aumentar, tornando evidente uma manifestação prematura de características e patologias do envelhecimento. A aneuploidia – um número anómalo de cromossomas que resulta de uma incorreta segregação dos cromossomas durante a divisão celular – tem sido correlacionada com várias características celulares do envelhecimento, incluindo a senescência. A acumulação de células senescentes ao longo da idade está na base do desenvolvimento de patologias do envelhecimento. Como tal, a senescência poderá também contribuir para o envelhecimento prematuro em T21. Contudo, até ao presente, não existe uma análise quantitativa da senescência em T21 ao longo da idade. Neste estudo usámos culturas de fibroblastos humanos de dadores saudáveis e com T21 de diferentes idades e fizemos uma análise quantitativa de vários marcadores de senescência. Observámos que todos os marcadores indicam um aumento do número de células senescentes em culturas de T21 em comparação com controlos saudáveis de idade semelhante. Para além disso, existe uma acumulação de senescência em T21 com o avanço da idade, e acelerada em comparação com controlos saudáveis. Estabelecida esta prevalência de senescência em T21, questionámos se o uso de senolíticos – compostos que eliminam células senescentes de forma seletiva – se revelaria eficaz neste contexto de T21. Assim, testámos uma combinação dos senolíticos Dasatinib e Quercetina. Observámos que este tratamento diminuiu a quantidade de células senescentes em culturas de T21, para níveis semelhantes aos dos respetivos controlos saudáveis. No entanto, verificou-se uma diminuição da taxa proliferativa das culturas controlo e de T21, o que sugere que o tratamento ainda requer ajustes em termos de concentração e duração. Em sumário, este estudo não só demonstra que existe uma acumulação de senescência em T21, mas também que essa acumulação é prevalente ao longo da idade e em comparação com controlos saudáveis. Adicionalmente, este estudo fornece uma prova de conceito para o potencial uso terapêutico de senolíticos na prevenção de características prematuras de envelhecimento associadas à trissomia 21.
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spelling Effect of senolytic anti-aging compounds in Down syndrome-driven senescenceEnvelhecimentoAneuploidiaSenescênciaSíndrome de DownSenolíticosDasatinibQuercetinaAgingAneupoidySenescenceDown SyndromeSenolyticsDasatinibQuercetinCiências MédicasRESUMO:A Síndrome de Down é uma doença caracterizada por uma trissomia do cromossoma 21 (T21), com milhares de novos casos reportados todos os anos. Com o desenvolvimento da tecnologia e da medicina, a esperança de vida destes pacientes tem vindo a aumentar, tornando evidente uma manifestação prematura de características e patologias do envelhecimento. A aneuploidia – um número anómalo de cromossomas que resulta de uma incorreta segregação dos cromossomas durante a divisão celular – tem sido correlacionada com várias características celulares do envelhecimento, incluindo a senescência. A acumulação de células senescentes ao longo da idade está na base do desenvolvimento de patologias do envelhecimento. Como tal, a senescência poderá também contribuir para o envelhecimento prematuro em T21. Contudo, até ao presente, não existe uma análise quantitativa da senescência em T21 ao longo da idade. Neste estudo usámos culturas de fibroblastos humanos de dadores saudáveis e com T21 de diferentes idades e fizemos uma análise quantitativa de vários marcadores de senescência. Observámos que todos os marcadores indicam um aumento do número de células senescentes em culturas de T21 em comparação com controlos saudáveis de idade semelhante. Para além disso, existe uma acumulação de senescência em T21 com o avanço da idade, e acelerada em comparação com controlos saudáveis. Estabelecida esta prevalência de senescência em T21, questionámos se o uso de senolíticos – compostos que eliminam células senescentes de forma seletiva – se revelaria eficaz neste contexto de T21. Assim, testámos uma combinação dos senolíticos Dasatinib e Quercetina. Observámos que este tratamento diminuiu a quantidade de células senescentes em culturas de T21, para níveis semelhantes aos dos respetivos controlos saudáveis. No entanto, verificou-se uma diminuição da taxa proliferativa das culturas controlo e de T21, o que sugere que o tratamento ainda requer ajustes em termos de concentração e duração. Em sumário, este estudo não só demonstra que existe uma acumulação de senescência em T21, mas também que essa acumulação é prevalente ao longo da idade e em comparação com controlos saudáveis. Adicionalmente, este estudo fornece uma prova de conceito para o potencial uso terapêutico de senolíticos na prevenção de características prematuras de envelhecimento associadas à trissomia 21.ABSTRACT: Down Syndrome (DS) is a disease characterized by a trisomy of chromosome 21, with thousands of new cases being reported every year. With the development of technology and medicine, life expectancy for these patients has been steadily increasing, making noticeable the development of premature age-related features and pathologies. Aneuploidy – an abnormal number of chromosomes resulting from chromosome mis-segregation during cell division – has been associated with several cellular phenotypes, including senescence. In recent years, evidence has pointed to the accumulation of senescent cells along aging as a major reason for the development of several age-associated diseases. This suggests that senescence accrual might contribute to the premature aging phenotypes of DS. However, quantitative analysis of senescence in DS along advancing age is missing so far. To fill this gap, we used human fibroblast cultures from differently aged DS and healthy donors and performed quantitative analysis of several senescence markers. We found that, for all markers, the number of senescent cells in DS cultures was higher when comparing to euploid age-matched counterparts. Moreover, aging was also accompanied by senescence accrual in both healthy and trisomic fibroblasts. Having established the senescence prevalence in DS, we asked whether the use of senolytics – compounds that selectively eliminate senescent cells – could prove efficient in this context. To this end, we treated the cells with a combination of the well-established senolytic compounds, Dasatinib and Quercetin. We observed that this therapeutical approach decreased the senescence load measured through distinct markers in DS cultures to equivalent levels of euploid counterparts. However, this was accompanied by an impairment in proliferative capacity in both healthy and DS cultures, suggesting that the treatment might need concentration and duration adjustments. This study not only shows that cellular senescence prevails in DS patient-derived cell cultures, but also that it aggravates with advancing age. Furthermore, the study suggests senolysis as a potential therapy to prevent or delay the onset of progeroid clinical features associated with trisomy 21, eventually extending DS patients’ healthspan.Logarinho, ElsaGontijo, AlissonRUNSilva, Raquel Alves da2024-02-12T01:30:40Z2021-03-182021-03-262021-03-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/114468TID:202683028enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T04:57:08Zoai:run.unl.pt:10362/114468Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:42:32.456299Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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