Num avanço significativo no campo da bioquímica, cientistas do Instituto Boyce Thompson (BTI) e da Universidade Cornell descobriram novos conhecimentos sobre uma família de metabolitos, as acilspermidinas, que podem mudar a forma como entendemos o envelhecimento e combatemos doenças.



O estudo, publicado recentemente na Nature Chemical Biology , apresenta uma conexão inesperada entre a espermidina, um composto há muito conhecido presente em todas as células vivas, e as sirtuínas, uma família de enzimas que regula muitas funções essenciais à vida.

Os Sirtuins têm sido objeto de atenção significativa nas últimas duas décadas. Estudos recentes indicam que as sirtuínas desempenham um papel crucial em várias doenças relacionadas com a idade. Como resultado, há um interesse crescente na ligação entre as sirtuínas e o envelhecimento, tornando-as um alvo promissor para intervenções terapêuticas destinadas a melhorar a saúde e a longevidade.

“Ficamos entusiasmados em descobrir este ramo inesperado do metabolismo celular relacionado às sirtuínas”, disse o autor sênior Frank Schroeder, professor do BTI. “A descoberta desses derivados de espermidina anteriormente não caracterizados fornece informações sobre o funcionamento interno dessa via crítica e nos aproxima um passo da compreensão das funções fisiológicas das sirtuínas mitocondriais”.

Os pesquisadores adotaram uma abordagem imparcial, a metabolômica comparativa, uma metodologia desenvolvida pelo laboratório Schroeder há mais de uma década, para rastrear alterações metabólicas dependentes da sirtuína. O estudo revelou uma nova família de metabólitos chamados acilspermidinas, derivados de modificações de diversas proteínas, muitas das quais desempenham papéis essenciais no crescimento e na sobrevivência celular.

Após a descoberta de acilspermidinas ligadas à sirtuína no organismo simples C. elegans, os investigadores demonstraram ainda que os mesmos compostos também estão presentes em mamíferos (incluindo humanos). Por último, a equipe de pesquisa demonstra o impacto direto desses metabólitos na expectativa de vida de C. elegans e na proliferação celular em mamíferos.

"Funções fisiológicas importantes são refletidas em muitas impressões digitais moleculares, incluindo dezenas de milhares de metabólitos de pequenas moléculas que ainda precisam ser descobertos. Este trabalho é um passo para descobrir os papéis e funções biológicas do vasto espaço de matéria escura química em nossos corpos, " diz Bingsen Zhang, estudante de pós-graduação no laboratório Schroeder e primeiro autor do estudo.

Pesquisas futuras explorarão os mecanismos e aspectos farmacológicos dessas descobertas, particularmente como as acilspermidinas afetam a expectativa de vida, o crescimento celular e suas interações potenciais com outras vias metabólicas.

“Quase 350 anos após o isolamento da espermidina e 100 anos após a compreensão de sua estrutura, nosso trabalho avança ainda mais o conhecimento coletivo da família da espermidina, conectando-a a outros processos bioquímicos vitais, incluindo o metabolismo energético central e o metabolismo de aminoácidos”, acrescenta Zhang.

Mais informações: Bingsen Zhang et al, Acilspermidinas são metabólitos mitocondriais dependentes de sirtuína conservados, Nature Chemical Biology (2024). DOI:10.1038/s41589-023-01511-2
Informações do diário: Biologia Química da Natureza

Fornecido pelo Instituto Boyce Thompson