Todos envelhecemos e morremos, mas ainda não sabemos por quê. Dieta, exercício e estresse afetam nossa vida, mas os processos subjacentes que impulsionam o envelhecimento permanecem um mistério. Muitas vezes, medimos a idade contando nossos anos desde o nascimento e, no entanto, nossas células não sabem nada sobre o tempo cronológico - nossos órgãos e tecidos podem envelhecer mais rapidamente ou lentamente, independentemente do que esperamos contar o número de órbitas que fazemos ao redor do sol.
Por isso, muitos cientistas buscam desenvolver métodos para medir a "idade biológica" de nossas células - que pode ser diferente da nossa idade cronológica. Em teoria, esses biomarcadores de envelhecimento poderiam fornecer uma medida de saúde que poderia revolucionar a forma como praticamos a medicina.

Os indivíduos podem usar um biomarcador de envelhecimento para rastrear sua idade biológica ao longo do tempo, medir o efeito da dieta, exercícios e drogas e prever seus efeitos para prolongar a vida útil ou melhorar a qualidade de vida. Os medicamentos podem ser concebidos e identificados com base no seu efeito na idade biológica. Em outras palavras, poderíamos começar a tratar o próprio envelhecimento.

No entanto, nenhum teste preciso e altamente preditivo para a idade biológica foi validado até o momento. Em parte, isso ocorre porque ainda não sabemos o que causa o envelhecimento e, portanto, não podemos medi-lo. O progresso definitivo no campo exigirá a validação de biomarcadores ao longo da vida de um paciente, um feito impraticável, dada a expectativa de vida humana.

Para entender os componentes irredutíveis do envelhecimento e como eles podem ser medidos e testados, os pesquisadores se voltam para animais de laboratório. Ao contrário dos humanos, o nematóide C. elegans vive em média duas semanas, facilitando a coleta de dados comportamentais e de expectativa de vida que, de outra forma, exigiriam séculos.

O nematoide C. elegans inicia a fase adulta explorando vigorosamente seu ambiente. Com o tempo, eles diminuem e param de engatinhar, um estágio comportamental conhecido como cessação vigorosa de movimentos (VMC). O VMC é um biomarcador de envelhecimento e um proxy para a saúde do nematoide.

Estudos de nematóides geneticamente idênticos mostraram que é um poderoso preditor da vida útil de um verme, mas, ao mesmo tempo, intervenções projetadas para alterar o envelhecimento podem afetar desproporcionalmente o VMC em comparação com o tempo de vida e vice-versa. Pesquisadores do Centro de Regulação Genômica (CRG) de Barcelona procuram entender por que isso acontece e o que isso significa para o processo de envelhecimento em humanos.

Uma equipe liderada pelo Dr. Nicholas Stroustrup, líder de grupo do programa de pesquisa de Biologia de Sistemas do CRG, desenvolveu a "Lifespan Machine", um dispositivo que pode acompanhar a vida e a morte de dezenas de milhares de nematóides de uma só vez. Os vermes vivem em uma placa de Petri sob o olhar atento de um scanner que monitora suas vidas inteiras. Ao criar imagens dos nematóides uma vez por hora durante meses, o dispositivo coleta dados em escala e resolução estatística sem precedentes.

Descrevendo seus resultados na revista PLOS Computational Biology , a equipe de pesquisa descobriu que os nematóides têm pelo menos dois processos de envelhecimento parcialmente independentes ocorrendo ao mesmo tempo - um que determina o VMC e o outro determina a hora da morte.

Embora ambos os processos sigam trajetórias diferentes, suas taxas estão correlacionadas entre si, ou seja, em indivíduos para os quais o VMC ocorreu de forma acelerada, o mesmo ocorreu com a hora da morte e vice-versa. Em outras palavras, o estudo revelou que cada nematoide individual tem pelo menos duas idades biológicas distintas.

Os pesquisadores fizeram a descoberta construindo uma ferramenta genética que lhes permite controlar a taxa de envelhecimento dos nematóides – efetivamente escolhendo uma expectativa de vida média para a população que pode variar entre duas semanas e alguns dias. A ferramenta funciona marcando a RNA polimerase II – a enzima que produz o mRNA – com uma pequena molécula. Os vermes foram alimentados com diferentes quantidades do hormônio auxina, que controla a atividade da RNA polimerase II, que por sua vez altera sua vida útil.

Os seres humanos são maiores e, em muitos aspectos, mais complexos do que os nematóides e, portanto, provavelmente têm um número ainda maior de idades biológicas distintas do que os nematóides. Ao todo, o estudo demonstra como vários processos de envelhecimento, principalmente independentes, podem funcionar em conjunto para fazer com que diferentes partes do animal envelheçam em taxas diferentes. As descobertas desafiam o conceito de que os animais têm uma única medida unitária de idade biológica que pode ser indicativa da saúde geral de um indivíduo.

Os pesquisadores também descobriram que, independentemente das mutações e intervenções que alteram a expectativa de vida, eles deram aos nematóides, a correlação estatística entre as distintas idades biológicas permaneceu constante.

Isso sugere a existência de uma cadeia de comando invisível – ou estrutura hierárquica – que regula os processos de envelhecimento do verme, cujos mecanismos ainda não foram descobertos. Isso significa que, embora os processos de envelhecimento possam ser independentes, também é verdade que alguns indivíduos são "velhos rápidos" e outros "idosos lentos", pois muitos de seus processos de envelhecimento se movem de maneira semelhante mais rápida ou mais lenta que seus pares.

O estudo questiona uma suposição crucial dos biomarcadores do envelhecimento, que quando intervenções como exercícios ou dieta "rejuvenescem" um biomarcador, é um bom sinal de que a biologia subjacente do envelhecimento mudou de forma semelhante.

"Nosso modelo mostra que os biomarcadores podem ser desacoplados trivialmente dos resultados porque medem um processo de envelhecimento que não está diretamente envolvido no resultado, mas simplesmente se correlaciona com ele em um sistema de processos hierárquicos", explica o Dr. Stroustrup. “Em termos simples, só porque duas partes de um indivíduo tendem a se correlacionar em sua idade biológica entre os indivíduos, isso não significa que uma causa a outra, ou que provavelmente envolvam mecanismos de envelhecimento compartilhados”.

As descobertas têm implicações para os consumidores que recebem produtos comerciais que avaliam sua idade biológica. Os testes de idade biológica usam painéis de biomarcadores que são considerados significativamente diversos. Eles podem medir mil partes diferentes de um indivíduo, mas essas partes podem ser confundidas de maneira idêntica.

De acordo com o Dr. Stroustrup, a solução está em encontrar biomarcadores que medem processos de envelhecimento distintos e interativos que também se correlacionam minimamente entre si. "Os biomarcadores usados ​​para avaliar a idade biológica podem ser alterados sem realmente transformar uma 'idade rápida' em 'idade lenta'. ", conclui. + Explorar mais

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