Longevidade

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Longevidade

  1. 1. Genes da Longevidade Nomes: Débora de Barros Faggioni Deborah Moraes Gonçalves Felipe Alves de Oliveira
  2. 2. Envelhecimento ● Visão antiga: continuação ativa do desenvolvimento geneticamente programado (genes do envelhecimento) ● Visão atual: desgaste através do tempo porque os mecanismos normais de manutenção e reparo do corpo simplesmente diminuem
  3. 3. Fatores de estresse ao organismo xLongevidade● Alguns genes envolvidos na capacidade do organismo de surportar um ambinete hostil (calor excessivo, escassez de alimento ou água) têm o poder de fortalecer suas atividades de defesa e reparo indepedentemente da idade; eles maximizam as chances de o indivíduo de superar a crise● Se esses genes permanecerem ativados por tempo suficiente podem também aumentar a saúde do organismo e o tempo de vida – genes da longevidade
  4. 4. O gene SIR2● Cópias extras desse gene aumentam a longevidade em criaturas tão diversas como o levedo, os nematóides e a mosca-das-frutas e tem-se tentado descobrir se fazem o mesmo com animais maiores (camundongos)● Estudo em células de levedura: buscou-se por células anormalmente longevas em várias colônias; verificou-se uma mutação isolada no gene SIR4. Essa mutação faz a enzima SIR2 se aglomerar na região mais repetida do genoma do levedo, contendo os genes codificadores das fábricas de proteínas da célula, conhecido como rDNA (DNA ribossômico)● Sabe-se que alguma forma de instabilidade de rDNA causa o envelhecimento nas células-mãe, o que é mitigado pelas proteínas sir
  5. 5. Instabilidade do rDNA e ação da SIR2● Na divisão das células do levedo, há produção de cópias extras do rDNA em forma de círculos. Esses círculos de DNA extracromossômicos (ERCs) são copiados junto com os cromossomos da célula-mãe antes da divisão, mas permanecem no núcleo depois. Desse modo, uma célua-mãe acumula esses círculos que acabam causando sua morte, possivelmente porque copiar os ERCs consome recursos que ela não possui● Quando se acrescenta uma cópia extra do gene SIR2 à célula do levedo, a formação dos ERCs fica reprimida. Nos levedos, o aumento do tempo de vida foi de 30%, e nos nematódeos, 50%● Todo esse mecanismo acontece porque as proteínas Sir (regulador silencioso da informação) participam do silenciamento dos genes (deacetilação do DNA)● A proteína SIR2 também remove acetil das histonas, como as outras da sua família, mas sua atividade enzimática demanda uma molécula de NAD. Essa associação entra essa proteína e o metabolismo pode explicar a relação entre dieta e envelhecimento observada na restrição calórica
  6. 6. O segredo da dieta
  7. 7. Dieta• Restringir ingestão de calorias• Deve-se restringir consumo alimentar em 30% a 40%*• Intervenção prolongadora da vida• Descoberta há mais de 7 décadas• Única intervenção comprovadamente eficaz* Em relação ao consumo alimentar considerado normal p/ a espécie
  8. 8. Restrição calórica• Animais que a seguem: ▫ Vivem mais ▫ Mais saúde durante vida prolongada Animais: desde ratos e camundongos até cães e possivelmente primatas
  9. 9.  VANTAGENS:• Doenças evitadas: ▫ Câncer ▫ Diabetes ▫ Doenças Neurodegenerativas O organismo parece superequipado para a sobrevivência.  Desvantagem: Perda da fertilidade
  10. 10. Medicamentos Compreender os mecanismos da restrição calórica e desenvolver medicamentos que produzam seu benefícios para a saúde são objetivos tentadores há décadas!
  11. 11. Restrição calórica antigamente: vista apenas como um retardo do metabolismo. Restrição calórica Retardamento do metabolismo Redução dos subprodutos tóxicos
  12. 12. Visão atual: a restrição calórica não retarda o metabolismo em mamíferos ,e nos levedos e nematóides, ele é acelerado e modificado pela dieta Restrição calórica Estressor biológico Indução de reação defensiva Aumento das chances de sobrevivência
  13. 13. Mamíferos• Efeitos da dieta incluem mudanças:  Na defesa celular; No reparo; Na produção de energia Na ativação da apoptose
  14. 14. Levedo• Dieta afeta 2 caminhos;• Ambos aumentam atividade enzimática da Sir2 nas células.1º Caminho: Restrição de disponibilidade de alimento ativa gene PNC1.2º Caminho: Restrição calórica induz respiração.
  15. 15. 1º Caminho• PNC1: gene que produz enzima capaz de livrar as células de nicotinamida ▫ Nicotinamida: ▫ Molécula pequena (≈ vit B3) ▫ Reprime Sir2Conclusão:Dieta PNC1 evita-se repressão de Sir2 pornicotinamida
  16. 16. 2º Caminho• Respiração: modo de produção de energia que cria NAD como subproduto, enquanto reduz níveis de NADH. ▫ NAD: ativa a Sir2 ▫ NADH: inibe a Sir2 Conclusão: Respiração altera proporção NAD/NADH da célula, influenciando profundamente a atividade da Sir2.
  17. 17. Moscas-das-frutas• Restrição calórica de fato exige que SIR2 estenda o tempo de vida.• Corpo do inseto adulto tem tecidos análogos aos órgãos dos mamíferos• Suspeita-se que restrição calórica nos mamíferos tenda a requerer SIR2.
  18. 18. Humanos• Dieta radical não é opção razoável• Medicamentos moduladores da atividade da Sir2 e suas “irmãs” (sirtuínas).  Resveratrol: composto químico ativador da sirtuína.
  19. 19. Resveratrol Trans-3,4’,5- triidroxistilbenoComposto fenólico encontrado em várias plantas; Fitoalexina polifenólica; É produzido por algumas plantas, em resposta a situações de stress, infecções fúngicas e radiação ultravioleta; Encontrado em uvas vermelhas e amendoins, por exemplo;
  20. 20. Vinho!• O vinho é um alimento rico em resveratrol, substância ativadora de sirtuína.• Concentração média de 13 mg de resveratrol por litro de vinho
  21. 21. Resveratrol• Um estudo mostrou que uma dose 22mg/kg/dia de resveratrol aumenta consideravelmente o tempo de vida de camundongos• Outros estudos mostram que o resveratrol pode ser benéfico contra câncer, Mal de Alzheimer, doenças cardíacas, herpes e outros
  22. 22. Resveratrol• No entanto, a concentração de resveratrol nos vinhos europeus é de no máximo 13mg/litro• Então, um adulto de 70 kg precisaria tomar 128 litros de vinho diariamente para ter efeito
  23. 23. Resveratrol• Pode ser comprado em forma de pílulas pela internet• Ainda há muitas pesquisas sendo feitas sobre o resveratrol• Já foram encontradas substâncias mil vezes mais potentes na ativação de SIRT1
  24. 24. Resultados• Levedo, Nematóides ou moscas.• Resveratrol ou submissão à dieta de restrição calórica:  Aumento de 30% no tempo de vida  MAS, somente se dotados do gene SIR2. A restrição calórica e o resveratrol prolongam a vida dessas espécies ativando o gene SIR2.
  25. 25. Sirtuínas: Sirt1 -Controle da apoptose:• A Sirt1 impede a apoptose de células expostas à estressores biológicos• Regula a ação de proteínas como p53, FoxO e Ku70• Garantia de longevidade em tecidos de baixa regeneração (tecidos nervoso e musculares)
  26. 26. Funções das Sirtuínas•Sirt1 – Desacetilação de algumas proteínas entre outras funções•Sirt2 – Modifica a tubulina•Sirt3 – Atua nas Mitocôndrias•Sirt4 – Atua nas mitocôndrias•Sirt5 – Ainda não foi detectada a função•Sirt6 – Mutações são associadas ao envelhecimento prematuro
  27. 27. Sirtuínas: Sirt1-Controle do metabolismo energético• Níveis de NAD+/NADH ativam a ação da Sirt1• A Sirt1 participa indiretamente da regulação do metabolismo da glicose ao controlar o fator de produção de insulina tipo I(IGF-1)• Participa também portanto da distribuição de lipídeos no corpo
  28. 28. Sirtuínas: Sirt1-Controle do metabolismo energético• O tecido adiposo colabora produzindo hormônios específicos• Com a restrição calórica, a resposta hormonal dos lípideos se altera, ativando defesas celulares• A interpretação hormonal é que a escassez de energia é um estressor biológico, contribuindo para a longevidade
  29. 29. Sirtuínas: Sirt1- Inibição da inflamação• A Sirt 1 regula negativamente a ação do complexo enzimático NF – kB, um estimulador da inflamação
  30. 30. Conclusão• O conhecimento do mecanismo de ação e controle da proteína Sirt1 poderão em um futuro remoto serem usados para aumentar a longevidade humana• Em um futuro mais tangível, representam mais uma arma contra uma gama de doenças como doenças neurodegenerativas, cânceres diversos e doenças cardíacas devido ao controle que a Sirt1 estabelece sobre a apoptose, e como a diabetes, devido ao mesmo controle sobre a insulina
  31. 31. Conclusões• Remédios que se utilizam de sirtuínas já estão sendo testados, assim como já existem remédios à base de reverastrol, como suplemento alimentar• Será que agressões constantes ao nosso corpo (restrição calórica, atividade física intensa, frio), que objetivem a ativação do sistema de defesa do corpo, valem a pena de serem sentidas em prol de melhor saúde e de maior longevidade, até que tais medicamentos sejam viabilizados? (os mendigos, por exemplo, que o digam...)
  32. 32. Obrigado pela audiência!Obrigado pela sua audiência!

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