Os biólogos prolongam a vida das moscas da fruta

Fonte:Universidade da Califórnia - Los Angeles

Resumo:Em pesquisas que potencialmente podem atrasar o aparecimento da doença de Parkinson, doença de Alzheimer, câncer, acidente vascular cerebral, doenças cardiovasculares e outras doenças do envelhecimento, os biólogos produziram um soco genético de um só golpe que retardou significativamente o envelhecimento e melhorou a saúde na fruta de meia idade voa eles estudaram

Os biólogos da UCLA desenvolveram uma intervenção que serve como uma máquina do tempo celular - voltando o relógio em um componente-chave do envelhecimento.

Em um estudo sobre moscas de frutas de meia-idade, os pesquisadores melhoraram substancialmente a saúde dos animais, diminuindo significativamente seu envelhecimento. Eles acreditam que a técnica poderia eventualmente levar a uma maneira de atrasar o aparecimento da doença de Parkinson, doença de Alzheimer, câncer, AVC, doenças cardiovasculares e outras doenças relacionadas à idade em seres humanos.

A abordagem centra-se nas mitocôndrias, os pequenos geradores de energia dentro das células que controlam o crescimento das células e determinam quando vivem e morrem. As mitocôndrias muitas vezes se danificam com a idade e, à medida que as pessoas envelhecem, as mitocôndrias danificadas tendem a se acumular no cérebro, músculos e outros órgãos. Quando as células não conseguem eliminar as mitocôndrias danificadas, essas mitocôndrias podem tornar-se tóxicas e contribuir para uma ampla gama de doenças relacionadas à idade, disse David Walker, professor de biologia e fisiologia integrativa do UCLA, e o autor sênior do estudo.

Na nova pesquisa, Walker e seus colegas descobriram que, quando as moscas da fruta atingem a meia idade - cerca de um mês em sua vida útil de dois meses - suas mitocôndrias mudam de sua forma pequena e redonda original.

"Nós pensamos que o fato de que as mitocôndrias se tornam maiores e alongadas prejudica a capacidade da célula de limpar as mitocôndrias danificadas", disse Walker. "E nossa pesquisa sugere que as mitocôndrias disfuncionais se acumulam com a idade, em vez de serem descartadas".

O estudo, publicado em 6 de setembro na revista Nature Communications , informa que os cientistas da UCLA removeram as mitocôndrias danificadas rompendo as mitocôndrias ampliadas em pedaços menores - e, quando o fizeram, as moscas se tornaram mais ativas e mais enérgicas e tiveram mais resistência . Após o tratamento, as moscas femininas viviam 20 por cento mais do que a vida útil típica, enquanto os homens viviam 12 por cento mais, em média.

A pesquisa destaca a importância de uma proteína chamada Drp1 no envelhecimento. Pelo menos em moscas e camundongos, os níveis de Drp1 diminuem com a idade.

Para separar as mitocôndrias das moscas, Anil Rana, cientista do projeto UCLA e autor principal do estudo, aumentou seus níveis de Drp1. Isso permitiu que as moscas descartem as mitocôndrias menores e danificadas, deixando apenas mitocôndrias saudáveis. Os níveis de Drp1 aumentaram durante uma semana, começando quando as moscas tinham 30 dias de idade.

Ao mesmo tempo, Rana demonstrou que o gene Atg1 das moscas também desempenha um papel essencial ao voltar o tempo no envelhecimento celular. Ele fez isso "desligando" o gene, tornando as células das moscas incapazes de eliminar as mitocôndrias danificadas. Isso provou que Atg1 é necessário para colher os efeitos antienvelhecimento do procedimento: enquanto o Drp1 rompe as mitocôndrias ampliadas, o gene Atg1 é necessário para descartar os danos.

"É como se tivéssemos um tecido muscular de meia-idade e o rejuvenesciam para músculos juvenis", disse Walker, membro do Instituto de Biologia Molecular da UCLA. "Realmente adiamos o declínio da saúde relacionado à idade. E sete dias de intervenção foram suficientes para prolongar suas vidas e melhorar sua saúde".

Um problema de saúde específico que o tratamento abordou foi o aparecimento de intestinos com vazamento, que a pesquisa anterior da equipe de Walker encontrou comumente ocorre cerca de uma semana antes que as moscas da fruta morram. Pesquisas subseqüentes em outros laboratórios determinaram que um aumento na permeabilidade dos intestinos é uma característica do envelhecimento em vermes, ratos e macacos. No estudo UCLA, a condição foi adiada após as moscas receberam mais Drp1.

As moscas de frutas são freqüentemente usadas para estudos sobre o envelhecimento, porque a sua vida útil curta permite aos cientistas rastrear os efeitos de tratamentos específicos dentro de um período de tempo gerenciável e muitas das características do envelhecimento no nível celular são semelhantes às dos seres humanos. Além disso, os cientistas identificaram todos os genes da mosca da fruta e sabem como ligar e desligar os indivíduos individuais.

A Walker espera que uma técnica semelhante à que sua equipe desenvolveu para arquivos de frutas poderia eventualmente ajudar os seres humanos, retardando o envelhecimento e atrasando as doenças relacionadas ao envelhecimento. Ele disse que o fato de que a nova abordagem era efetiva mesmo após um curto período de tempo é especialmente importante porque o uso prolongado de quase qualquer droga pode ter efeitos colaterais nocivos em seres humanos.

Walker disse que um dos objetivos a longo prazo de sua pesquisa é desenvolver produtos farmacêuticos que imitam os efeitos da Drp1, a fim de ampliar a vida das pessoas e alongar o que ele chama de "vagas de saúde", o que significa o número de anos saudáveis ​​em suas vidas .

Em outra parte do experimento, envolvendo também moscas de frutas de meia-idade, os cientistas desligaram uma proteína chamada Mfn que permite que as mitocôndrias se fundam em pedaços maiores. Isso também aumentou a vida das moscas e melhorou sua saúde.

"Você pode separar as mitocôndrias com Drp1 ou impedir que elas se fundam por inativação de Mfn", disse Rana. "Ambos têm o mesmo efeito: tornar a mitocôndria menor e prolongar a vida útil".

A função de Drp1 em animais foi descoberta por Alexander van der Bliek, professor de química biológica da UCLA, no início dos anos 2000.

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Materiais fornecidos pela Universidade da Califórnia