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Desbloqueando os Segredos do Envelhecimento em Camundongos

A pesquisa sobre envelhecimento em camundongos revela insights sobre saúde e longevidade.

Mohamed Sean R Hackett, Majed Mohamed Magzoub, Tobias M Maile, Ngoc Vu, Kevin M Wright, Eugene Melamud, Wilhelm Haas, Fiona E McAllister, Gary A Churchill, Bryson D Bennett

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Pesquisa sobre Pesquisa sobre Envelhecimento em Camundongos entender o envelhecimento e a saúde. Estudos com camundongos ajudam a
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Envelhecer é um assunto que atinge todo mundo, quer a gente goste ou não. Todo mundo quer entender por que envelhecemos, como isso acontece e como, talvez, desacelerar o processo. Esse relatório mergulha no mundo fascinante da pesquisa sobre envelhecimento, especificamente em camundongos, que são frequentemente usados como substitutos para humanos em estudos científicos.

Por que estudar o envelhecimento?

Como humanos, queremos viver vidas mais longas e saudáveis. Para isso, os cientistas tentam entender as mudanças biológicas que ocorrem conforme envelhecemos. Estudando como o envelhecimento afeta diferentes criaturas, especialmente camundongos, os pesquisadores esperam descobrir segredos que podem levar a uma saúde melhor para todos nós. Afinal, se algo pode dar errado, pode apostar que vai acontecer primeiro com o seu camundongo de laboratório favorito!

Camundongos como modelos

Camundongos são populares na pesquisa por um motivo. Esses pequenos animais compartilham muitas semelhanças biológicas com os humanos. Eles contraem doenças parecidas com as nossas, seus corpos funcionam de formas comparáveis e, vamos combinar, eles são uns bichinhos fofos. O camundongo de laboratório se tornou o modelo padrão para estudar o envelhecimento, oferecendo insights que podem se aplicar aos humanos.

O que acontece conforme os camundongos envelhecem?

À medida que os camundongos envelhecem, eles mostram várias mudanças que podem ser classificadas em diferentes "marcadores" de envelhecimento. Isso inclui tudo, desde mudanças no metabolismo até quedas na função dos órgãos. Isso significa que os pesquisadores têm muito o que monitorar, como um pai assistindo seu filho crescer e possivelmente fazer birras.

A Equação de Gompertz

Para entender como os fatores de risco mudam com a idade, os pesquisadores usam a equação de Gompertz. Essa equação sugere que o risco de morte aumenta dramaticamente conforme se envelhece. Especificamente, ela nos diz que, a cada oito anos que um camundongo (ou um humano) vive, o risco de morte dobra. Imagine seu bolo de aniversário com o dobro de velas a cada oito anos. É um lembrete sombrio de que o bolo fica menor, mas as velas aumentam.

Os marcadores do envelhecimento

Os marcadores do envelhecimento são as características-chave que os pesquisadores identificaram como indicadores para entender o processo de envelhecimento. Alguns deles incluem:

  • Senescência Celular: As células perdem a capacidade de se dividir e funcionar corretamente após um certo número de divisões.
  • Encurtamento dos Telômeros: As extremidades dos cromossomos ficam mais curtas a cada divisão celular, levando ao envelhecimento celular.
  • Disfunção na produção de energia: Os mecanismos que produzem energia em nossas células se tornam menos eficientes com o tempo.

Imagine tentar correr uma maratona enquanto sua bebida energética fica cada vez mais fraca conforme você avança. Isso é envelhecimento para você!

Por que precisamos saber mais?

Embora muitas mudanças relacionadas ao envelhecimento sejam conhecidas, os pesquisadores ainda estão juntando as peças de como essas mudanças interagem entre si. Isso é crucial para identificar os verdadeiros motores do envelhecimento, o que pode levar a potenciais tratamentos.

Observações em camundongos

A maioria dos estudos sobre envelhecimento se concentrou em órgãos ou tecidos específicos. No entanto, isso geralmente envolve sacrificar os camundongos, o que impede os pesquisadores de observar sua expectativa de vida natural. É como tentar entender o crescimento de uma árvore cortando-a muito cedo – você perde o quadro completo!

Para contornar isso, os cientistas têm usado linhagens de camundongos endogâmicos. Essas linhagens são geneticamente idênticas e permitem que os pesquisadores estudem o envelhecimento sem sacrificar todos os camundongos. Comparando linhagens de longa duração e curta duração, os pesquisadores podem ver quais mudanças genéticas estão associadas ao envelhecimento.

A abordagem multiômica

Uma abordagem multiômica considera vários fatores biológicos juntos. Os pesquisadores analisam proteínas, lipídios e metabolitos no sangue para ter uma visão mais clara do que acontece conforme os camundongos envelhecem. Isso é essencial, pois ajuda a conectar os pontos no processo de envelhecimento, como montar as peças de um quebra-cabeça.

Sangue como janela para o envelhecimento

Um dos métodos inteligentes que os pesquisadores estão usando envolve coletar amostras de sangue. Isso é menos invasivo do que pegar amostras de tecido e permite que os cientistas acompanhem as mudanças ao longo do tempo. É como colecionar selos de vários lugares – cada amostra de sangue conta uma história única sobre a idade do camundongo.

Estudos longitudinais

Nesta pesquisa, um grupo de 110 camundongos de linhagem livre foi observado em três idades diferentes: 8, 14 e 20 meses. Coletando amostras de sangue desses camundongos em várias idades, os pesquisadores puderam ver como a biologia deles mudava ao longo do tempo e como essas mudanças se relacionavam com sua expectativa de vida. Pense nisso como checar como um amigo está em vários anos para ver como a vida os tratou.

Encontrando mudanças moleculares

Os pesquisadores identificaram inúmeras mudanças nas características moleculares à medida que os camundongos envelheciam. Algumas mudanças foram sutis, enquanto outras foram mais pronunciadas. Por exemplo, os metabolitos (pequenas moléculas envolvidas no metabolismo) e lipídios (gorduras) mudaram conforme os camundongos envelheceram, sugerindo que a saúde geral deles também estava mudando.

A assinatura "A porta da morte"

À medida que os camundongos se aproximavam da morte, os pesquisadores notaram um conjunto particular de sinais em seu sangue, que eles chamaram brincando de "assinatura da porta da morte". Essa assinatura indicava que os camundongos estavam perto do final de sua vida e mostrava mudanças amplas em sua bioquímica. É como a versão do camundongo de perceber que você deixou o fogão ligado!

Os Arquetipos do Envelhecimento

Para categorizar as mudanças observadas no envelhecimento, os pesquisadores definiram três tipos de arquetipos de envelhecimento:

  1. Envelhecimento cronológico: Mudanças que são simplesmente devido à passagem do tempo.
  2. Frações de vida vivida (FLL): Mudanças que refletem quanto de vida um camundongo ainda tem em relação à sua expectativa total.
  3. Perda de homeostase: Mudanças que indicam uma quebra da capacidade do corpo de se manter equilibrado.

Esses arquetipos ajudam os pesquisadores a entender melhor os efeitos do envelhecimento e como eles podem estar interconectados.

Fatores que influenciam o envelhecimento

Vários fatores contribuem para como os camundongos envelhecem, incluindo genética e variáveis ambientais. Estudando as conexões entre esses fatores, os pesquisadores esperam determinar quais mudanças são diretamente responsáveis pelo envelhecimento e quais são apenas efeitos colaterais.

Conexão com doenças genéticas

Curiosamente, certos distúrbios genéticos podem fazer com que os camundongos envelheçam mais rapidamente. Entendendo essas conexões genéticas, os cientistas podem descobrir mecanismos que afetam o envelhecimento em camundongos e humanos. É como encontrar uma semelhança familiar em uma foto em grupo – sempre tem alguém cujos traços se destacam!

O papel da dieta

A dieta desempenha um papel significativo em como os camundongos envelhecem. Alterando suas dietas, os pesquisadores podem observar como essas mudanças afetam o processo de envelhecimento. É como experimentar uma nova dieta e examinar como isso impacta sua saúde. Spoiler: salada é geralmente a vencedora!

Olhando para o futuro

Com a pesquisa continuando a se desenrolar, os cientistas estão empolgados com o potencial de tratamentos que poderiam desacelerar ou até reverter aspectos do envelhecimento. A interseção entre genética, bioquímica e fatores de estilo de vida pode ajudar a desenvolver terapias que promovam a longevidade – meio que como encontrar uma fonte da juventude, mas com menos respingos.

Conclusão

A busca para entender o envelhecimento em camundongos é uma área emocionante de pesquisa com implicações para a saúde humana. Estudando as complexidades do envelhecimento, os cientistas esperam desvendar os mistérios de como envelhecemos e como melhorar nossa qualidade de vida à medida que envelhecemos. As descobertas obtidas a partir desses pequenos sujeitos peludos podem um dia nos ajudar a todos a envelhecer com graça. Até lá, vamos tratar nossos camundongos com gentileza – afinal, eles são os heróis da história do envelhecimento!

Fonte original

Título: The Molecular Architecture of Variable Lifespan in Diversity Outbred Mice

Resumo: To unravel the causes and effects of aging we can monitor the time-evolution of the aging process and learn how it is structured by genetic and environmental variation before ultimately testing theories about the causal drivers of aging. Diverse Outbred (DO) mice provide widespread, yet controlled, genetic variation generating considerable variation in mouse lifespan - here, we explore the relationship between DO mouse aging and lifespan. We profiled the plasma multiome of 110 DO mice at three ages using liquid chromatography - mass spectrometry (LC-MS)-based metabolomics and lipidomics and proteomics. Individual mice varied more than two-fold in natural lifespan. The combination of known age and resulting lifespan allows us to evaluate alternative models of how molecules were related to chronological age and lifespan. The majority of the aging multiome shifts with chronological age highlighting the accelerating chemical stress of aging. In contrast, proteomic pathways encompassing both well-appreciated aspects of aging biology, such as dysregulation of proteostasis and inflammation, as well as lesser appreciated changes such as through toll-like receptor signaling, shift primarily with fraction of life lived (the ratio of chronological age to lifespan). This measure, which approximates biological age, varies greatly across DO mice creating a global disconnect between chronological and biological age. By sampling mice near their natural death we were able to detect loss-of-homeostasis signatures involving focal dysregulation of proteolysis and the secreted phosphoproteome which may be points-of-failure in DO aging. These events are succeeded by massive changes in the multiome in mices final three weeks as widespread cell death reshapes the plasma of near-death mice.

Autores: Mohamed Sean R Hackett, Majed Mohamed Magzoub, Tobias M Maile, Ngoc Vu, Kevin M Wright, Eugene Melamud, Wilhelm Haas, Fiona E McAllister, Gary A Churchill, Bryson D Bennett

Última atualização: 2024-12-16 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.26.564069

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.26.564069.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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