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O fluxo metabólico de um minúsculo verme chamado Caenorhabditis elegans pode ser a chave para o envelhecimento humano. Os pesquisadores apresentaram um modelo do metabolismo de C. elegans  que ofereceu uma melhor compreensão da relação entre o envelhecimento e o metabolismo.

O metabolismo transforma o alimento em energia, a qual impulsiona os processos celulares. Ele também fornece os blocos de construção que o organismo precisa para o funcionamento adequado. Além disso, é um modulador essencial para a longevidade. Muitos dos genes associados ao tempo de vida funcionam alterando o movimento de energia e sinais em células e tecidos.

C. elegans é um excelente organismo modelo para estudar o processo de envelhecimento. Tem uma vida útil curta e genes facilmente acessados. O nematoide também compartilha muitas de suas vias metabólicas críticas com os seres humanos. Um bom número dos principais fatores genéticos que afetam o tempo de vida desses vermes obtêm o mesmo resultado em humanos.

Os pesquisadores do Babraham Institute lideraram um esforço mundial para reunir e reconciliar todos os dados sobre as vias metabólicas do C. elegans.

O modelo metabólico modificado agora funciona para células e animais mais velhos

No laboratório do Babraham da Dra. Olivia Casanueva, os pesquisadores estudaram como o metabolismo do C. elegans mudou à medida que o verme ficou mais velho. Eles também avaliaram as várias interações que aumentaram o comprimento e a qualidade da vida, alterando as flutuações metabólicas. Em particular, os vermes envelhecidos exibiram mudanças físicas que sugeriram que suas capacidades metabólicas centrais diminuíram à medida que cresciam.

Anteriormente, os pesquisadores usaram um modelo metabólico desenvolvido para seus estudos. Mas a ferramenta apenas exibiu os eventos que ocorreram durante a fase de crescimento de células e animais. Compreensivelmente, o modelo não forneceu informações precisas sobre animais idosos que não mais experimentavam crescimento.

Os pesquisadores do Babraham adicionaram novos dados à ferramenta de modelagem. Eles conseguiram modificar o modelo para estudar as flutuações metabólicas em C. elegans à medida que cresciam.

Testes laboratoriais com vermes em envelhecimento provaram que o modelo modificado poderia fazer avaliações precisas das alterações metabólicas que ocorreram durante o processo de envelhecimento. Durante o teste, os pesquisadores descobriram vários metabólitos que sofreram mudanças consideráveis ​​como o C. elegans envelhecido.

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Envelhecimento enfraquece a funcionalidade das mitocôndrias nas células

Os pesquisadores também relataram que a função mitocondrial enfraqueceu à  medida que os vermes ficaram mais velhos. Estudos anteriores estabeleceram ligações entre o declínio da atividade das mitocôndrias em seres humanos mais velhos e o processo de envelhecimento.

As mitocôndrias são estruturas que produzem energia para as células. Problemas com esses geradores de energia celular estão ligados ao Alzheimer e outras doenças que afligem pessoas idosas.

A previsão do modelo foi bastante precisa, já que previa que o oxaloacetato, um recurso fundamental para a produção de energia, estava se tornando limitante em vermes envelhecidos“, observou Casanueva, principal autora do estudo. “Sabemos que de todos os metabólitos que podem ser suplementados com a fonte de alimento para vermes envelhecidos, o oxaloacetato é o único metabólito que produz o efeito mais robusto – prolongando a vida útil em até 20%“.

Identificar os metabólitos produzidos pelas mitocôndrias foi apenas uma das muitas capacidades oferecidas pelo novo modelo de metabolismo. Uma vez aplicado ao C. elegans, os pesquisadores esperavam aprender muito mais sobre o envelhecimento em vermes e humanos.

Esta re-otimização do modelo para animais em envelhecimento representa um avanço técnico significativo para o campo e permitirá previsões mais precisas dos fluxos metabólicos durante o envelhecimento”, concluiu Casanueva. “Ao desenvolver nossa compreensão do modelo experimental de envelhecimento, podemos obter informações valiosas sobre o que está acontecendo em seres humanos – dando um passo em direção a um envelhecimento mais saudável“.

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Fontes:
– Science News: How does metabolism affect aging? Scientists study worms to find out
– Science Daily: What can worms tell us about human aging?
– Frontiers in Molecular Biosciences: Multi-Omics and Genome-Scale Modeling Reveal a Metabolic Shift During C. elegans Aging

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