O envelhecimento altera a paisagem proteica do cérebro - a dieta pode contrariar esta situação
"Os nossos resultados mostram que, mesmo na velhice, a alimentação pode ter uma influência importante nos processos moleculares do cérebro"
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Um estudo do Instituto Leibniz sobre o Envelhecimento - Instituto Fritz Lipmann (FLI), em Jena, mostra que a composição química das proteínas no cérebro sofre alterações fundamentais com o envelhecimento. Em particular, a ubiquitinação - um processo que marca as proteínas e controla assim a sua atividade e degradação - sofre alterações drásticas no cérebro envelhecido. Curiosamente, uma mudança na nutrição, como a restrição alimentar a curto prazo, pode reverter parcialmente alguns destes padrões moleculares. Estas descobertas abrem novas oportunidades para compreender melhor o processo de envelhecimento do cérebro e as doenças relacionadas.
A ubiquitlação, um processo que marca as proteínas e controla assim a sua atividade e degradação, sofre alterações drásticas no cérebro envelhecido, enquanto a degradação proteasómica perde a sua eficiência. Isto leva a uma acumulação de proteínas marcadas.
FLI / Kerstin Wagner; AI-generated with Google Gemini
À medida que envelhecemos, a composição e a função das proteínas no cérebro mudam, afectando o desempenho do nosso cérebro mais tarde na vida - influenciando a memória, a capacidade de resposta e o risco de doenças neurodegenerativas. Uma equipa de investigação internacional liderada pelo Dr. Alessandro Ori do Instituto Leibniz sobre o Envelhecimento - Instituto Fritz Lipmann (FLI) em Jena descobriu agora que uma modificação química específica, conhecida como ubiquitinação, desempenha um papel crucial nestes processos. Esta modificação determina quais as proteínas que permanecem activas e quais as que são alvo de degradação. Os resultados foram publicados na revista Nature Communications.
Como o envelhecimento altera as proteínas do cérebro
As proteínas desempenham tarefas vitais no cérebro - controlam o metabolismo, a transmissão de sinais e o equilíbrio energético das células. Para funcionarem corretamente, têm de ser constantemente quebradas, renovadas ou modificadas quimicamente. Uma dessas modificações, a chamada ubiquitinação, funciona como uma espécie de etiqueta molecular: marca as proteínas para degradação e regula a sua atividade.
"As nossas análises mostraram que o envelhecimento leva a alterações fundamentais na forma como as proteínas do cérebro são quimicamente marcadas", explica o Dr. Alessandro Ori, antigo líder do grupo de investigação do FLI. "O processo de ubiquitinação funciona como um interrutor molecular - determina se uma proteína permanece ativa, muda a sua função ou é degradada. Nos cérebros envelhecidos dos ratos, observámos que este sistema finamente afinado se torna cada vez mais desequilibrado: muitas etiquetas acumulam-se e algumas até se perdem, independentemente da quantidade de uma determinada proteína que está presente".
O "sistema de reciclagem" da célula perde o seu poder
À medida que envelhecemos, o "sistema de reciclagem" interno da célula também começa a falhar. O proteassoma - uma máquina molecular responsável pela degradação das proteínas danificadas ou desnecessárias - perde gradualmente a sua eficiência. Como resultado, as proteínas marcadas para eliminação com ubiquitina começam a acumular-se no cérebro, um sinal claro de que a sua maquinaria de limpeza celular já não está a funcionar corretamente. Os investigadores descobriram que cerca de um terço das alterações da ubiquitinação das proteínas no cérebro relacionadas com a idade podem estar diretamente ligadas a este declínio da atividade do proteassoma.
"Os nossos dados mostram que a capacidade reduzida das células para eliminar completamente as proteínas danificadas é um mecanismo central do envelhecimento do cérebro", resumem o Dr. Antonio Marino e o Dr. Domenico Di Fraia, ambos primeiros autores do estudo. "O equilíbrio sensível entre a síntese e a degradação das proteínas altera-se - uma caraterística típica do envelhecimento celular. A longo prazo, isto pode também afetar a função das células nervosas do cérebro".
A dieta como modulador - um sinal de esperança
Numa fase posterior, os investigadores investigaram se os padrões de ubiquitinação encontrados poderiam ser influenciados por alterações na dieta. Para o efeito, os ratinhos mais velhos foram alimentados com uma dieta moderada (restrição calórica) durante quatro semanas, antes de voltarem a uma dieta normal. O resultado surpreendente foi que a mudança de curto prazo na dieta alterou significativamente o padrão de ubiquitinação nos ratinhos - em algumas proteínas, até reverteu para o estado anterior, de juventude.
"Os nossos resultados mostram que, mesmo na velhice, a dieta pode ter uma influência importante nos processos moleculares do cérebro", sublinha o Dr. Ori. "No entanto, a dieta não afecta igualmente todos os processos de envelhecimento do cérebro: alguns são abrandados, enquanto outros quase não se alteram ou até aumentam."
O estudo fornece assim novos conhecimentos sobre os mecanismos moleculares do envelhecimento cerebral. Sugere que a ubiquitinação é um biomarcador sensível dos processos de envelhecimento - e, potencialmente, um ponto de partida para abrandar os danos nas células nervosas relacionados com a idade. A longo prazo, o estudo destes processos poderá ajudar a compreender melhor a relação entre a nutrição, o equilíbrio proteico e as doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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