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Controle genético do envelhecimento – é hora de repensar?
Cientistas do Instituto Nacional de Saúde descobriram que as bactérias podem conduzir a atividade de muitos genes característicos do envelhecimento em moscas.
Para entender melhor o papel das bactérias na saúde e na doença, os pesquisadores do National Institutes of Health alimentaram as moscas da fruta com antibióticos e monitoraram a atividade vitalícia de centenas de genes que os cientistas tradicionalmente pensavam que controlavam o envelhecimento.
Longevidade. Tecnologia: Quanto mais investigamos o envelhecimento, mais nos surpreendemos; A Drosophila tem uma longa história de descobertas na pesquisa da longevidade , desde a restrição calórica à sinalização da insulina, e agora parece que os antibióticos podem influenciar a expressão do gene e até mesmo prolongar a vida. Claro, ninguém está defendendo que enlouqueçamos com a amoxicilina ainda, mas essa descoberta fascinante justifica uma investigação mais aprofundada.
Para surpresa dos cientistas, os antibióticos não apenas prolongaram a vida das moscas, mas também mudaram drasticamente a atividade de muitos desses genes, seus resultados sugeriram que apenas cerca de 30% dos genes tradicionalmente associados ao envelhecimento definem o relógio interno de um animal, enquanto o restante reflete a resposta do corpo às bactérias [ 1 ].
"Durante décadas, os cientistas desenvolveram uma lista de genes comuns de envelhecimento, acredita-se que esses genes controlem o processo de envelhecimento em todo o reino animal, de vermes a ratos e humanos ", disse Edward Giniger, PhD, pesquisador sênior do Instituto Nacional de Doenças Neurológicas e Derrames (NINDS) do NIH e autor sênior do estudo publicado na iScience. "Ficamos chocados ao descobrir que apenas cerca de 30% desses genes podem estar diretamente envolvidos no processo de envelhecimento. Esperamos que esses resultados ajudem os pesquisadores médicos a entender melhor as forças que estão por trás de vários distúrbios relacionados à idade [ 2 ]. "
Como algumas das melhores descobertas científicas, os resultados aconteceram por acaso, a equipe do Dr. Giniger estuda a genética do envelhecimento em um tipo de mosca da fruta chamada Drosophila ; anteriormente, a equipe mostrou como um sistema imunológico hiperativo pode desempenhar um papel crítico no dano neural que está por trás de vários distúrbios cerebrais do envelhecimento [ 3 ]. No entanto, esse estudo não examinou o papel que as bactérias podem ter neste processo.
Para testar essa ideia, eles criaram moscas machos recém-nascidos com antibióticos para prevenir o crescimento de bactérias, no início, eles pensaram que os antibióticos teriam pouco ou nenhum efeito. Mas, quando olharam os resultados, viram algo interessante, os antibióticos prolongaram a vida da mosca em cerca de seis dias, de 57 dias para as moscas de controle a 63 para as tratadas.
"Este é um grande salto na idade das moscas, em humanos, seria o equivalente a ganhar cerca de 20 anos de vida ", disse Arvind Kumar Shukla, PhD, pós-doutorado da equipe do Dr. Giniger e principal autor do estudo. "Fomos pegos totalmente desprevenidos e isso nos fez pensar por que essas moscas demoraram tanto para morrer [ 2 ]."
O Dr. Shukla e seus colegas procuraram pistas nos genes das moscas, especialmente, eles usaram técnicas genéticas avançadas para monitorar a atividade genética nas cabeças de moscas de 10, 30 e 45 dias de idade. Em um estudo anterior, a equipe descobriu ligações entre a idade de uma mosca e a atividade de vários genes [ 4 ]. Neste estudo, eles descobriram que aumentar as moscas com antibióticos quebrou muitas dessas ligações.
No geral, a atividade genética das moscas alimentadas com antibióticos mudou muito pouco com a idade, independentemente de sua idade real, as moscas tratadas geneticamente pareciam moscas controle de 30 dias de idade. Isso parecia ser devido a uma linha reta na atividade de cerca de 70% dos genes que os pesquisadores pesquisaram, muitos dos quais parecem controlar o envelhecimento.
"No início, tivemos dificuldade em acreditar nos resultados, muitos desses genes são marcas clássicas do envelhecimento e, ainda assim, nossos resultados sugeriram que sua atividade é mais uma função da presença de bactérias do que do processo de envelhecimento ", disse o Dr. Shukla [ 2 ].
Notavelmente, isso incluiu genes que controlam o estresse e a imunidade, os pesquisadores testaram o impacto que os antibióticos tiveram sobre esses genes matando algumas moscas de fome ou infectando outras com bactérias nocivas e não encontraram nenhuma tendência clara. Em algumas idades, os antibióticos ajudaram as moscas a sobreviver à fome ou infecção por mais tempo do que o normal, enquanto em outras idades os medicamentos não tiveram efeito ou reduziram as chances de sobrevivência.
Outros experimentos apoiaram os resultados, por exemplo, os pesquisadores viram resultados semelhantes na atividade do gene quando impediram o crescimento de bactérias criando as moscas em um ambiente completamente estéril sem os antibióticos. Eles também viram uma tendência semelhante quando reanalisaram os dados de outro estudo que havia gerado moscas com antibióticos. Novamente, os antibióticos cortaram muitas das ligações entre o envelhecimento e a atividade genética característica.
Finalmente, a equipe encontrou uma explicação para o motivo pelo qual os antibióticos prolongaram a vida das moscas nos 30% restantes dos genes que analisaram. Em suma, a taxa na qual a atividade desses genes mudou com a idade foi mais lenta do que o normal em moscas que foram alimentadas com antibióticos.
Curiosamente, muitos desses genes são conhecidos por controlar os ciclos de sono-vigília, a detecção de odorantes e a manutenção de exoesqueletos, ou as conchas crocantes que envolvem as moscas. Experimentos com ciclos de sono-vigília apoiaram a ligação entre esses genes e o envelhecimento. A atividade das moscas acordadas diminuiu com a idade e essa tendência foi reforçada pelo tratamento das moscas com antibióticos.
"Descobrimos que existem alguns genes que estão de fato ajustando o relógio interno do corpo", disse o Dr. Giniger. "No futuro, planejamos localizar quais genes estão realmente ligados ao processo de envelhecimento. Se quisermos combater o envelhecimento, precisamos saber precisamente quais genes estão acertando o relógio [ 2 ]. "
Editor-adjunto Agora uma jornalista de ciência e medicina, Eleanor trabalhou como consultora para empresas de criação de universidades e forneceu suporte de pesquisa no Imperial College London e em vários hospitais de Londres em uma vida anterior.