A Conexão Entre Envelhecimento e Resistência ao Estresse
Pesquisas ligam a gestão do estresse ao envelhecimento e à longevidade nos humanos.
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Envelhecer é uma parte natural da vida, mas não é só sobre ficar mais velho. É um processo complicado onde nossos corpos gradualmente perdem algumas habilidades de funcionar bem. Isso significa que, com a idade, ficamos mais vulneráveis a diferentes tipos de estresse, que podem vir de dentro do nosso corpo ou de fontes externas.
O que Acontece no Corpo Enquanto Envelhecemos
À medida que envelhecemos, mudanças acontecem nas "blocos de construção" do nosso corpo-são as macromoléculas. Essas mudanças podem afetar nossos genes, que por sua vez influenciam como nossas células se comportam e como nossos tecidos e órgãos funcionam. A grande pergunta na pesquisa sobre envelhecimento é: o que causa o envelhecimento e como podemos diferenciar as causas dos efeitos?
Um cientista chamado Herman olhou para uma ideia de por que envelhecemos chamada Estresse oxidativo. Isso envolve moléculas prejudiciais conhecidas como espécies reativas de oxigênio (ROS). Essas ROS podem danificar células e tecidos. No entanto, estudos mostraram que alguns genes que ajudam nossos corpos a lidar com essas ROS não afetam muito quanto tempo vivemos. Isso sugere que o estresse oxidativo sozinho não é a única razão pela qual envelhecemos, mesmo que ele possa levar a problemas de saúde à medida que ficamos mais velhos.
Resistência ao Estresse em Diferentes Organismos
Em estudos com organismos simples, como vermes e camundongos, os cientistas descobriram que aqueles que vivem mais parecem lidar melhor com vários tipos de estresse. Isso inclui estresse oxidativo, calor e danos ao DNA. Os pesquisadores usam o termo "resistência ao estresse multiplex" para descrever essa habilidade de resistir a diferentes formas de estresse. Parece que ter uma boa defesa contra muitos tipos de estresse pode estar ligado a uma vida mais longa.
A ideia de que a resistência ao estresse poderia estar ligada à longevidade vem de descobertas que mostram que todos os mutantes de vida longa conseguem lidar com múltiplos estressores. Os cientistas acreditam que pode haver processos comuns que ajudam os organismos a responder a esses estresses.
Investigando a Resistência ao Estresse em Humanos
Estudos recentes examinaram de perto os genes humanos que estão ligados à resistência ao estresse. Os pesquisadores fizeram uma lista desses genes e analisaram como eles se encaixam em vias biológicas-uma espécie de mapa que mostra onde esses genes atuam no corpo. Eles descobriram que muitas dessas vias se sobrepõem às já conhecidas por longevidade.
Os pesquisadores focaram na "resistência a estresse único", que é como um organismo consegue lidar com um estresse específico, e na "resistência ao estresse multiplex", que é sobre lidar com muitos estresses. Eles reuniram essas informações de várias bases de dados científicas para criar um entendimento abrangente sobre a resistência ao estresse em humanos.
Vias Relacionadas à Resistência ao Estresse
No total, os pesquisadores identificaram 541 genes humanos associados à resistência ao estresse. A análise mostrou que esses genes estavam envolvidos em muitas vias biológicas, como como nossas células crescem, como consertamos danos ao nosso DNA e como respondemos a sinais do meio ambiente.
Uma área significativa estudada foi o ciclo celular, que controla como as células se dividem e crescem. Eles analisaram vias relacionadas ao reparo do DNA e como os genes interagem durante esses processos. Outra via vital envolveu a sinalização, que ajuda as células a se comunicarem e responderem a mudanças no ambiente.
Expressão Gênica e Longevidade
Descobertas sobreA pesquisa também olhou para a expressão gênica, que é como os genes são ativados ou desativados para produzir proteínas. As descobertas mostraram muitas vias onde a expressão gênica desempenha um papel-chave na resposta ao estresse e na longevidade. Isso significa que como nossos genes são regulados pode impactar não apenas nossa saúde, mas também quanto tempo vivemos.
Importante, o estudo mostrou que certas vias são comuns entre resistência ao estresse e longevidade. Por exemplo, a via de sinalização PIP3-AKT-FOXO regula tanto respostas ao estresse quanto a extensão da vida em muitos organismos. Isso aponta para uma conexão entre como lidamos com o estresse e quanto tempo conseguimos viver.
Diferenças Entre Resistência ao Estresse e Longevidade
Embora haja muitas sobreposições, os pesquisadores também notaram algumas diferenças. A resistência ao estresse inclui uma gama mais ampla de vias, enquanto as vias de longevidade são menos e mais focadas. A resistência ao estresse envolve muitas funções biológicas, incluindo como as células crescem e se repararam, enquanto a longevidade foca em vias ligadas diretamente a viver mais.
Outra distinção é a forma como o estresse é testado em experimentos. Por exemplo, a resistência ao estresse é observada ao expor organismos a condições estressantes, enquanto o envelhecimento normal geralmente não envolve níveis tão altos de estresse.
Importância dos Poros Nucleares
Uma descoberta interessante na pesquisa envolve proteínas de poros nucleares (NUPs). Essas proteínas ajudam a transportar materiais para dentro e para fora do núcleo da célula, onde informações genéticas importantes estão armazenadas. O estudo mostrou que as NUPs desempenham um papel significativo na resistência ao estresse, principalmente mantendo a integridade do envelope nuclear. No entanto, essas proteínas não estavam diretamente ligadas às vias de longevidade, sugerindo que podem ser mais relevantes para como as células lidam com o estresse à medida que envelhecemos do que para estender nossa vida.
Conclusão: Ligando Resistência ao Estresse ao Envelhecimento
As descobertas dessa pesquisa indicam que as vias envolvidas no envelhecimento e na resistência ao estresse estão intimamente entrelaçadas. Os mecanismos de resistência ao estresse podem desempenhar um papel crucial no processo de envelhecimento. Ao entender as vias biológicas relacionadas ao estresse e à longevidade, os cientistas esperam encontrar maneiras de possivelmente melhorar a saúde à medida que envelhecemos.
Este estudo enfatiza a importância da resistência ao estresse e da longevidade, mostrando que, embora compartilhem algumas vias, não são a mesma coisa. Entender essas conexões pode ajudar a desenvolver estratégias para melhorar a saúde e aumentar a expectativa de vida. Essas informações podem ser valiosas para enfrentar doenças relacionadas à idade e melhorar a qualidade de vida à medida que as pessoas envelhecem.
Título: Biology of healthy aging: Biological hallmarks of stress resistance-related and unrelated to longevity in humans
Resumo: Stress resistance is tightly associated with longer and healthier lifespans in various model organisms, including nematodes, fruit flies, and mice. However, we lack a complete understanding of stress resistance in humans, and therefore, we investigated how stress resistance and longevity are interlinked in humans. Using more than 180 databases, we identified 541 human genes associated with stress resistance. The curated gene set is highly enriched with genes involved in cellular response to stress. The Reactome analysis identified 398 biological pathways, narrowed down to 172 pathways, using a medium threshold (p-value < 1 x 10-04). We further summarized into 14 pathway categories, e.g., cellular response to stimuli/stress, DNA repair, gene expression, and immune system. There were overlapping categories between stress resistance and longevity, including gene expression, signal transduction, immune system, and cellular responses to stimuli/stress. The categories include the PIP3-AKT-FOXO and mTOR pathways, known to specify lifespans in the model systems. They also include the accelerated aging syndrome genes (WRN and HGPS/LMNA), while the genes were also involved in non-overlapped categories. Notably, nuclear pore proteins are enriched among the stress resistance pathways and overlap with diverse metabolic pathways. This study suggests that stress resistance is closely linked with longevity pathways, but not entirely identical. While most longevity categories intersect with stress-resistance categories, some do not, particularly those related to cell proliferation and beta-cell development. We also note inconsistencies in pathway terminologies with aging hallmarks reported previously and propose them to be more unified and integral.
Autores: Shin Murakami, K. Badial, P. Lacayo
Última atualização: 2024-07-23 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.19.604380
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.19.604380.full.pdf
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