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Todas as células têm um tempo de vida programado pelo qual são sintetizadas, se multiplicam e, eventualmente, sofrem apoptose (morte celular) quando não são mais funcionais.Muitas vezes ajuda pensar na replicação celular como uma máquina de fotocópia antiquada: quanto mais uma célula se copia, mais borrada e desalinhada a imagem se torna. Com o tempo, o material genético da célula (DNA) começa a se fragmentar e a própria célula se torna uma cópia pálida do original. Quando isso acontece, a morte celular programada permite que uma nova célula assuma e mantenha os sistemas funcionando.
O número de vezes que uma célula pode se dividir é limitado por um fenômeno conhecido como limite de Hayflick. Descreve a ação pela qual o processo de divisão (conhecido como mitose) degrada progressivamente o material genético, especificamente a parte do DNA chamada telômero.
O limite de Hayflick determina que a célula média se divida entre 50 a 70 vezes antes da apoptose.
Compreendendo os telômeros
Os cromossomos são estruturas semelhantes a fios localizadas dentro do núcleo de uma célula. Cada cromossomo é feito de proteína e uma única molécula de DNA.
Em cada extremidade de um cromossomo há um telômero que as pessoas costumam comparar às pontas de plástico nas extremidades de um cadarço. Os telômeros são importantes porque evitam que os cromossomos se desfaçam, grudem uns nos outros ou se fundam em um anel.
Cada vez que uma célula se divide, o DNA de fita dupla se separa para que a informação genética seja copiada. Quando isso acontece, a codificação do DNA é duplicada, mas não o telômero. Quando a cópia está completa e a mitose começa, o lugar onde a célula é separada é no telômero.
Como tal, a cada geração de células, o telômero fica cada vez mais curto até que não pode mais manter a integridade do cromossomo. É então que ocorre a apoptose.
Relação dos telômeros com o envelhecimento e o câncer
Os cientistas podem usar o comprimento de um telômero para determinar a idade de uma célula e quantas replicações a mais ela ainda tem. À medida que a divisão celular diminui, ela sofre uma deterioração progressiva conhecida como senescência, que comumente chamamos de envelhecimento. A senescência celular explica por que nossos órgãos e tecidos começam a mudar à medida que envelhecemos. No final, todas as nossas células são "mortais" e sujeitas à senescência.
Todos, isto é, menos um. As células cancerosas são o único tipo de célula que pode realmente ser considerado "imortal". Ao contrário das células normais, as células cancerosas não sofrem morte celular programada, mas podem continuar a se multiplicar sem fim.
Isso, por si só, perturba o equilíbrio da replicação celular no corpo. Se um tipo de célula pode se replicar sem controle, ele pode suplantar todas as outras e minar funções biológicas essenciais. É isso que acontece com o câncer e por que essas células "imortais" podem causar doenças e morte.
Acredita-se que o câncer ocorra porque uma mutação genética pode desencadear a produção de uma enzima, conhecida como telomerase, que impede o encurtamento dos telômeros.
Embora todas as células do corpo tenham o código genético para produzir telomerase, apenas algumas células realmente precisam dele. Os espermatozoides, por exemplo, precisam desligar o encurtamento dos telômeros para fazer mais de 50 cópias de si mesmos; caso contrário, a gravidez nunca poderia ocorrer.
Se um acidente genético inadvertidamente ativa a produção de telomerase, pode fazer com que células anormais se multipliquem e formem tumores. Acredita-se que, à medida que as taxas de expectativa de vida continuam a crescer, as chances de isso ocorrer não só se tornarão maiores como, eventualmente, se tornarão inevitáveis.