Como a reprogramação metabólica nas mitocôndrias promove ou prejudica a sobrevivência e a longevidade
A redução da massa mitocondrial prolonga a vida útil e protege contra a glicotoxicidade. Crédito:Fundação para Pesquisa e Tecnologia - Hellas
A colaboração científica interdisciplinar entre dois institutos de pesquisa da Fundação para Pesquisa e Tecnologia - Hellas (FORTH), o Instituto de Biologia Molecular e Biotecnologia (IMBB) em Creta e o Instituto de Ciências da Engenharia Química (ICE-HT) em Patras, lança luz sobre a interação entre o metabolismo e a taxa de envelhecimento. As descobertas são publicadas hoje na
Nature Communications .
O metabolismo é uma rede complexa de reações bioquímicas que permite que os organismos utilizem a energia obtida através da alimentação, para crescer e sustentar uma vida saudável. As mitocôndrias são as principais organelas para as conversões de energia celular em todas as células eucarióticas e o local onde ocorrem as etapas finais da quebra da glicose. É importante ressaltar que alterações no metabolismo afetam criticamente o processo de envelhecimento. O estudo, publicado hoje, revela que as manipulações genéticas ou farmacológicas da abundância mitocondrial em tecidos específicos modulam a taxa de envelhecimento.
Usando o nematóide Caenorhabditis elegans, os pesquisadores do FORTH agora mostram que a redução da abundância mitocondrial leva à extensão da vida útil dos animais. A redução da abundância mitocondrial correlaciona-se com a redução da produção de espécies reativas de oxigênio, indução de mecanismos de resposta ao estresse proteotóxico mitocondrial e indução da captação de glicose. O perfil metabólico de animais com carga mitocondrial reduzida destaca a religação do metabolismo celular da glicose para a biossíntese de novo do aminoácido serina. Curiosamente, a inibição da produção de serina anula o benefício que a depleção mitocondrial exerce sobre o tempo de vida, indicando um papel causador dessa via bioquímica para a longevidade.
Sabe-se que a exposição prolongada a altos níveis de glicose provoca o aparecimento de doenças metabólicas, como diabetes e obesidade. De fato, os cientistas do FORTH descobriram que o aumento da absorção de glicose na dieta ao longo do desenvolvimento e na idade adulta compromete criticamente a vida útil. Notavelmente, a redução da carga mitocondrial melhora a glicotoxicidade e melhora a saúde durante a velhice.
Essas novas descobertas fornecem uma nova estrutura para elucidar o mecanismo pelo qual a reprogramação metabólica contribui para a longevidade e abrem o caminho para a concepção de intervenções específicas de tecidos, com o objetivo de aliviar patologias associadas a distúrbios metabólicos.