Comunicação entre órgãos e envelhecimento

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Vida aumenta em camundongos quando células cerebrais
específicas são ativadas
Nos últimos anos, a pesquisa começou a revelar que as linhas de comunicação entre os órgãos do
corpo são os principais reguladores do envelhecimento. Quando essas linhas estão abertas, os órgãos e
sistemas do corpo trabalham bem juntos. Mas com a idade, as linhas de comunicação se deterioram e
os órgãos não recebem as mensagens moleculares e elétricas necessárias para funcionar corretamente.
Um novo estudo da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis identifica, em
camundongos, um caminho crítico de comunicação conectando o cérebro e o tecido adiposo do corpo
em um ciclo de feedback que parece central para a produção de energia em todo o corpo. A pesquisa
sugere que a deterioração gradual desse ciclo de feedback contribui para os crescentes problemas de
saúde que são típicos do envelhecimento natural.
O estudo – publicado em janeiro. 8 na revista Cell Metabolism – tem implicações para o
desenvolvimento de futuras intervenções que poderiam manter o ciclo de feedback por mais tempo e
retardar os efeitos do avanço da idade.
Os pesquisadores identificaram um conjunto específico de neurônios no hipotálamo do cérebro que,
quando ativo, envia sinais para o tecido adiposo do corpo para liberar energia. Usando métodos
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genéticos e moleculares, os pesquisadores estudaram camundongos que foram programados para ter
essa via de comunicação constantemente aberta depois que eles atingiram uma certa idade. Os
cientistas descobriram que esses camundongos eram mais ativos fisicamente, apresentavam sinais de
atraso no envelhecimento e viviam mais do que os camundongos em que essa mesma via de
comunicação diminuía gradualmente como parte do envelhecimento normal.
“Demonstramos uma maneira de retardar o envelhecimento e prolongar a vida saudável em
camundongos manipulando uma parte importante do cérebro”, disse o autor sênior Shin-ichiro Imai, MD,
PhD, Theodore e Bertha Bryan Distinguished Professor em Medicina Ambiental e professor do
Departamento de Biologia do Desenvolvimento da Universidade de Washington. “Mostrar esse efeito em
um mamífero é uma contribuição importante para o campo; trabalhos anteriores que demonstram uma
extensão da vida útil dessa maneira foram conduzidos em organismos menos complexos, como vermes
e moscas da fruta.”
Esses neurônios específicos, em uma parte do cérebro chamada hipotálamo dorsomedial, produzem
uma proteína importante – Ppp1r17. Quando esta proteína está presente no núcleo, os neurônios são
ativos e estimulam o sistema nervoso simpático, que governa a resposta de luta ou fuga do corpo.
A resposta de luta ou fuga é bem conhecida por ter efeitos amplos em todo o corpo, incluindo o aumento
da frequência cardíaca e a digestão lenta. Como parte dessa resposta, os pesquisadores descobriram
que os neurônios do hipotálamo desencadeiam uma cadeia de eventos que desencadeiam neurônios
que governam o tecido adiposo branco – um tipo de tecido adiposo – armazenados sob a pele e na área
abdominal. O tecido adiposo ativado libera ácidos graxos na corrente sanguínea que podem ser usados
para alimentar a atividade física. O tecido adiposo ativado também libera outra proteína importante –
uma enzima chamada eNAMPT – que retorna ao hipotálamo e permite que o cérebro produza
combustível para suas funções.
Este ciclo de feedback é crítico para alimentar o corpo e o cérebro, mas diminui com o tempo. Com a
idade, os pesquisadores descobriram que a proteína Ppp1r17 tende a deixar o núcleo dos neurônios e,
quando isso acontece, os neurônios do hipotálamo enviam sinais mais fracos. Com menos uso, a fiação
do sistema nervoso em todo o tecido adiposo branco gradualmente se retrai, e o que antes era uma rede
densa de nervos interconectados torna-se escasso. Os tecidos adiposos não recebem mais sinais para
liberar ácidos graxos e eNAMPT, o que leva ao acúmulo de gordura, ganho de peso e menos energia
para alimentar o cérebro e outros tecidos.
Os pesquisadores, incluindo o primeiro autor Kyohei Tokizane, PhD, cientista da equipe e ex-
pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Imai, descobriram que quando eles usaram métodos
genéticos em camundongos velhos para manter Ppp1r17 no núcleo dos neurônios no hipotálamo, os
camundongos eram mais ativos fisicamente - com maior corrida de rodas - e viviam mais do que os
camundongos de controle. Eles também usaram uma técnica para ativar diretamente esses neurônios
específicos no hipotálamo de camundongos velhos, e observaram efeitos antienvelhecimento
semelhantes.
Em média, o extremo da vida útil de um rato de laboratório típico é de cerca de 900 a 1.000 dias, ou
cerca de 2,5 anos. Neste estudo, todos os ratos de controle que envelheceram normalmente morreram
em 1.000 dias de idade. Aqueles que foram submetidos a intervenções para manter o ciclo de feedback
https://developmentalbiology.wustl.edu/people/shin-ichiro-imai/
https://developmentalbiology.wustl.edu/people/shin-ichiro-imai/
https://developmentalbiology.wustl.edu/
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do tecido cerebral-gordura viveram 60 a 70 dias mais do que os ratos de controle. Isso se traduz em um
aumento na vida útil de cerca de 7%. Nas pessoas, um aumento de 7% em uma expectativa de vida de
75 anos se traduz em mais cinco anos. Os ratos que receberam as intervenções também foram mais
ativos e pareciam mais jovens – com casacos mais grossos e brilhantes – em idades posteriores,
sugerindo mais tempo com melhor saúde também.
Imai e sua equipe continuam a investigar maneiras de manter o ciclo de feedback entre o hipotálamo e o
tecido adiposo. Uma rota que eles estão estudando envolve a suplementação de camundongos com
eNAMPT, a enzima produzida pelo tecido adiposo que retorna ao cérebro e alimenta o hipotálamo, entre
outros tecidos. Quando liberada pelo tecido adiposo na corrente sanguínea, a enzima é embalada dentro
de compartimentos chamados vesículas extracelulares, que podem ser coletadas e isoladas do sangue.
“Podemos imaginar uma possível terapia antienvelhecimento que envolve a entrega de eNAMPT de
várias maneiras”, disse Imai. “Nós já mostramos que administrar eNAMPT em vesículas extracelulares
aumenta os níveis de energia celular no hipotálamo e prolonga a vida útil em camundongos. Estamos
ansiosos para continuar nosso trabalho investigando maneiras de manter esse ciclo central de feedback
entre o cérebro e os tecidos adiposos do corpo de maneiras que esperamos que estendam a saúde e a
expectativa de vida. ”
https://medicine.wustl.edu/news/young-mouse-blood-delays-aging-in-older-mice/