O intestino da mosca da fruta pode ser o segredo da fonte da juventude

O intestino da mosca da fruta pode ser o segredo da fonte da juventude

As moscas-das-frutas de vida longa oferecem pistas aos cientistas do Salk para retardar o envelhecimento humano e combater doenças

LA JOLLA, CA—Uma das poucas maneiras confiáveis ​​de prolongar a vida útil de um organismo, seja uma mosca da fruta ou um camundongo, é restringir a ingestão de calorias. Agora, um novo estudo em moscas-das-frutas está ajudando a explicar por que essas dietas mínimas estão ligadas à longevidade e oferecendo pistas sobre os efeitos do envelhecimento no comportamento das células-tronco.

Cientistas do Salk Institute for Biological Studies e seus colaboradores descobriram que o ajuste de um gene conhecido como PGC-1, que também é encontrado no DNA humano, nas células-tronco intestinais de moscas-das-frutas atrasou o envelhecimento do intestino e estendeu sua vida útil em cerca de tanto quanto 50 por cento.

“As moscas-das-frutas e os humanos têm muito mais em comum do que a maioria das pessoas pensa”, diz Leanne Jones, professor associado da Salk's Laboratório de Genética e um cientista líder no projeto. “Há uma enorme semelhança entre um intestino delgado humano e o intestino da mosca da fruta.”

As descobertas do estudo, que foi uma colaboração entre pesquisadores do Salk Institute for Biological Studies e da University of California, Los Angeles, foram publicadas online no Cell Metabolism.

Os cientistas sabem há muito tempo que a restrição calórica, a prática de limitar a ingestão diária de alimentos, pode prolongar o tempo de vida saudável de uma variedade de animais. Em alguns estudos, os animais com dietas restritas viveram mais que o dobro do tempo, em média, do que aqueles com dietas não restritas.

Embora pouco se saiba sobre os mecanismos biológicos subjacentes a esse fenômeno, estudos mostraram que as células de animais com restrição calórica têm um maior número de estruturas geradoras de energia conhecidas como mitocôndrias. Em mamíferos e moscas, o gene PCG-1 regula o número dessas usinas celulares, que convertem açúcares e gorduras dos alimentos em energia para as funções celulares.

Em moscas-das-frutas jovens (esquerda), os tecidos intestinais são altamente organizados, conforme mostrado pela distribuição uniforme de diferentes tipos de células, cada uma representada por uma cor diferente. À medida que as moscas envelhecem, essa ordem se decompõe, causada pela atividade desregulada das células-tronco e pela incapacidade de formar células com funções especializadas. Os cientistas do Salk e seus colaboradores descobriram que a ativação da versão da mosca da fruta do gene PCG-1 atrasou esse processo de envelhecimento, ao mesmo tempo em que estendeu a vida útil.

Imagem: Cortesia do Salk Institute for Biological Studies

Essa cadeia de conexões entre as mitocôndrias e a longevidade inspirou Jones e seu colega a investigar o que acontece quando o gene PCG-1 é forçado a acelerar. Para fazer isso, eles usaram técnicas de engenharia genética para aumentar a atividade da mosca da fruta equivalente ao gene PCG-1. As moscas (conhecidas como Drosophila melanogaster) têm uma vida útil curta, permitindo que os cientistas estudem o envelhecimento e a longevidade de maneiras que não são tão viáveis ​​em organismos de vida mais longa, como camundongos ou humanos.

Os pesquisadores descobriram que aumentar a atividade do dPGC-1, a versão do gene da mosca da fruta, resultou em maior número de mitocôndrias e mais produção de energia nas moscas – o mesmo fenômeno observado em organismos com dietas com restrição calórica. Quando a atividade do gene foi acelerada nas células-tronco e progenitoras do intestino, que servem para reabastecer os tecidos intestinais, essas mudanças celulares correspondem a uma melhor saúde e maior expectativa de vida. As moscas viveram entre 20 e 50 por cento mais, dependendo do método e da medida em que a atividade do gene foi alterada.

“Seus intestinos eram lindos”, diz Christopher L. Koehler, aluno de doutorado da Universidade da Califórnia em San Diego, que conduz pesquisas no laboratório de Jones. “As moscas com a atividade do gene modificado eram muito mais ativas e robustas do que as outras moscas”.

Parte da razão para isso pode ser que aumentar a versão da mosca da fruta do PCG-1 estimula as células-tronco que reabastecem os tecidos intestinais, mantendo os intestinos das moscas mais saudáveis. As descobertas sugerem que a versão da mosca da fruta do PCG-1 pode atuar como um botão biológico para retardar o processo de envelhecimento e pode servir como alvo para drogas ou outras terapias para interromper o envelhecimento e as doenças relacionadas à idade.

“Retardar o envelhecimento de um órgão único e importante – neste caso, o intestino – pode ter um efeito dramático na saúde geral e na longevidade”, diz Jones. “Em uma doença que afeta vários tecidos, por exemplo, você pode se concentrar em manter um órgão saudável e, para fazer isso, pode utilizar o PGC-1.”

Os pesquisadores do Salk foram apoiados pela Emerald Foundation, a G. Harold e Leila Y. Mathers Charitable Foundation, American Cancer Society, Instituto de Medicina Regenerativa da Califórnia e os votos de National Institutes of Health.

Sobre o Salk Institute for Biological Studies:
O Salk Institute for Biological Studies é uma das mais proeminentes instituições de pesquisa básica do mundo, onde professores de renome internacional investigam questões fundamentais das ciências da vida em um ambiente único, colaborativo e criativo. Com foco na descoberta e na orientação de futuras gerações de pesquisadores, os cientistas da Salk fazem contribuições inovadoras para nossa compreensão do câncer, envelhecimento, Alzheimer, diabetes e doenças infecciosas, estudando neurociência, genética, biologia celular e vegetal e disciplinas relacionadas.

As realizações do corpo docente foram reconhecidas com inúmeras honras, incluindo Prêmios Nobel e associações na Academia Nacional de Ciências. Fundado em 1960 pelo pioneiro da vacina contra a poliomielite Jonas Salk, MD, o Instituto é uma organização independente sem fins lucrativos e um marco arquitetônico.