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Os pesquisadores sabem há muito tempo que muitos animais vivem mais em climas mais frios do que em climas mais quentes. Novas pesquisas em vermes nematóides C. elegans sugerem que esse fenômeno está ligado a uma proteína encontrada no sistema nervoso que controla a expressão de colágenos, o principal bloco de construção da pele, osso e tecido conjuntivo em muitos animais.
Como a proteína do C. elegans é semelhante às proteínas receptoras do sistema nervoso encontradas em outras espécies, incluindo humanos, a descoberta potencialmente aproxima os cientistas de encontrar maneiras de aproveitar a expressão do colágeno para retardar o envelhecimento humano e aumentar a expectativa de vida em meio ao aquecimento global. Liderado por cientistas da Washington State University, o estudo foi publicado na revista Célula Envelhecida.
“Com base em estudos com animais, os cientistas antecipam que a expectativa de vida humana diminuirá no futuro, à medida que a mudança climática aumentar a temperatura ambiente”, disse o autor sênior Yiyong (Ben) Liu, professor assistente da WSU Elson S. Floyd College of Medicine e diretor do Centro de Serviços de Genômica da universidade. “Descobrimos que temperaturas quentes que levam a uma vida útil curta não são um processo termodinâmico passivo, como se pensava anteriormente, mas um processo regulado controlado pelo sistema nervoso. Nossas descobertas significam que, no futuro, pode ser possível intervir nesse processo para prolongar a vida humana à medida que as temperaturas aumentam.”
Os pesquisadores analisaram uma proteína do sistema nervoso conhecida como NPR-8 no minúsculo verme Caenorhabditis elegans (C. elegans), um organismo modelo comumente usado em pesquisas sobre o envelhecimento. Durante o estudo, eles observaram que os vermes sem NPR-8 apresentavam menos rugas na pele à medida que envelheciam. Eles também fizeram a descoberta inesperada de que os vermes mutantes mantidos a uma temperatura quente de 25 C (77 F) aumentaram a expressão de colágeno e viveram mais do que os vermes do tipo selvagem, o que não aconteceu quando os vermes foram mantidos a 20 C ou 15 C ( 68 F e 59 F, respectivamente). Para determinar se a regulação neural dos colágenos pode desempenhar um papel no envelhecimento e na longevidade, eles conduziram uma série de experimentos e análises adicionais.
“O que vimos foi que a ausência de NPR-8 causou um aumento na expressão de colágeno, o que aumentou a resistência ao estresse e a expectativa de vida dos vermes e os fez parecer mais jovens do que os vermes selvagens que tinham a mesma idade biológica”, disse o co-primeiro autor Durai Sellegounder, um ex-associado de pesquisa de pós-doutorado no WSU Elson S. Floyd College of Medicine, que agora é um cientista do Buck Institute for Research on Aging.
Em um experimento, os pesquisadores reintroduziram o NPR-8 em vermes mutantes mantidos a 25°C e viram que isso reverteu a pele dos vermes de lisa para enrugada e reduziu significativamente a vida útil prolongada dos animais. Em seguida, eles mostraram que o tempo de vida prolongado dos vermes mutantes npr-8 também se manteve sob condições de estresse térmico, com vermes mutantes sobrevivendo significativamente mais do que vermes do tipo selvagem quando movidos para um ambiente de 35 C (95 F). Experimentos adicionais identificaram neurônios específicos responsáveis por regular o tempo de vida em resposta a temperaturas quentes e apontaram para o aumento da expressão de colágeno como um condutor da vida útil melhorada em temperaturas quentes.
O fenômeno do calor encurtando o tempo de vida tem sido tradicionalmente explicado pela teoria da taxa de vida, que sugere que o calor acelera o metabolismo de um organismo, fazendo com que ele use seu estoque finito de energia metabólica mais rapidamente. Embora os pesquisadores ainda tenham encontrado evidências limitadas que apoiem essa ideia, os resultados do estudo indicam que o sistema nervoso também desempenha um papel ativo nesse processo.
Dadas as descobertas anteriores que mostraram que os vermes sem NPR-8 eram mais resistentes à infecção e ao estresse oxidativo, os pesquisadores acreditam que o aumento controlado por NPR-8 na expressão de colágeno aumenta a resistência dos animais a condições estressantes, como calor excessivo. O próximo passo é aprofundar os mecanismos subjacentes de como o aumento da produção de colágeno aumenta a resistência ao estresse.
Além de Liu e Sellegounder, os co-autores do estudo atual incluem o co-primeiro autor e associado de pesquisa de pós-doutorado Sankara Naynar Palani e o associado de pesquisa de pós-doutorado Phillip Wibisono, ambos da WSU Elson S. Floyd College of Medicine.
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