A seleção natural produziu mamíferos que envelhecem em taxas dramaticamente diferentes. Tomemos, por exemplo, ratos-toupeira nus e camundongos; o primeiro pode viver até 41 anos, quase dez vezes mais do que roedores de tamanho semelhante, como camundongos.
O que explica a vida útil mais longa? De acordo com uma nova pesquisa de biólogos da Universidade de Rochester, uma peça-chave do quebra-cabeça está nos mecanismos que regulam a expressão gênica.

Em um artigo publicado em Cell Metabolism , os pesquisadores, incluindo Vera Gorbunova, a professora de biologia e medicina Doris Johns Cherry; Andrei Seluanov, professor de biologia e medicina; e Jinlong Lu, pesquisador associado de pós-doutorado no laboratório de Gorbunova e primeiro autor do artigo, investigou genes ligados à expectativa de vida. Sua pesquisa descobriu características específicas desses genes e revelou que dois sistemas reguladores que controlam a expressão gênica – redes circadianas e de pluripotência – são fundamentais para a longevidade. As descobertas têm implicações tanto na compreensão de como a longevidade evolui quanto no fornecimento de novos alvos para combater o envelhecimento e as doenças relacionadas à idade.

Comparando genes de longevidade

Os pesquisadores compararam os padrões de expressão gênica de 26 espécies de mamíferos com diversos tempos de vida máximos, de dois anos (musaranhos) a 41 anos (ratos-toupeira nus). Eles identificaram milhares de genes relacionados ao tempo de vida máximo de uma espécie que estavam positivamente ou negativamente correlacionados com a longevidade.

Eles descobriram que as espécies de vida longa tendem a ter baixa expressão de genes envolvidos no metabolismo energético e na inflamação; e alta expressão de genes envolvidos no reparo de DNA, transporte de RNA e organização do esqueleto celular (ou microtúbulos). Pesquisas anteriores de Gorbunova e Seluanov mostraram que características como reparo de DNA mais eficiente e uma resposta inflamatória mais fraca são características de mamíferos com longa expectativa de vida.

O oposto era verdadeiro para espécies de vida curta, que tendiam a ter alta expressão de genes envolvidos no metabolismo energético e inflamação e baixa expressão de genes envolvidos no reparo de DNA, transporte de RNA e organização de microtúbulos.

Dois pilares da longevidade

Quando os pesquisadores analisaram os mecanismos que regulam a expressão desses genes, encontraram dois sistemas principais em jogo. Os genes negativos da expectativa de vida – aqueles envolvidos no metabolismo energético e na inflamação – são controlados por redes circadianas. Ou seja, sua expressão é limitada a uma determinada hora do dia, o que pode ajudar a limitar a expressão geral dos genes em espécies de vida longa.

Isso significa que podemos exercer pelo menos algum controle sobre os genes negativos da expectativa de vida.

“Para viver mais, temos que manter horários de sono saudáveis ​​e evitar a exposição à luz à noite, pois isso pode aumentar a expressão dos genes negativos da expectativa de vida”, diz Gorbunova.

Por outro lado, genes positivos de vida útil – aqueles envolvidos no reparo de DNA, transporte de RNA e microtúbulos – são controlados pelo que é chamado de rede de pluripotência. A rede de pluripotência está envolvida na reprogramação de células somáticas – quaisquer células que não sejam células reprodutivas – em células embrionárias, que podem rejuvenescer e regenerar mais facilmente, reembalando o DNA que se torna desorganizado à medida que envelhecemos.

“Descobrimos que a evolução ativou a rede de pluripotência para alcançar uma vida útil mais longa”, diz Gorbunova.

A rede de pluripotência e sua relação com genes positivos de expectativa de vida é, portanto, "uma descoberta importante para entender como a longevidade evolui", diz Seluanov. "Além disso, pode abrir caminho para novas intervenções antienvelhecimento que ativam os principais genes positivos da expectativa de vida. Esperamos que intervenções antienvelhecimento bem-sucedidas incluam o aumento da expressão dos genes positivos da expectativa de vida e a diminuição da expressão dos genes negativos da expectativa de vida".