Um surpreendente novo player de proteína restaura a memória em ratos antigos

Um surpreendente novo player de proteína restaura a memória em ratos antigos

Carimbo de data / hora: 18 de agosto de 2023, 10h
Um novo reprodutor de proteínas surpreendente restaura a memória em ratos antigos PlatoBlockchain Data Intelligence. Pesquisa vertical. Ai.

Tudo bem pessoal, vamos fazer isso mais uma vez.

Se você acompanha pesquisas sobre longevidade, já conhece a história: sangue Jovem, infundido diretamente ou injetado em ratos velhos, Restaura múltiplas funções de órgãos para seus eus mais jovens e prolonga a vida.

Os músculos se regeneram. Os tecidos do coração recuperam sua força. Regiões cerebrais críticas para o aprendizado e a memória são acionadas de volta, de modo que os animais idosos tratados aprendam e se lembrem de novos ambientes mais rapidamente e melhor do que seus pares com idades semelhantes.

Embora longe da proverbial “fonte da juventude”, a terapia capturou o interesse e a imaginação de cientistas e empresários. Os ensaios clínicos são nas obras para a doença de Alzheimer. empresas comerciais estão oferecendo as infusões experimentais para aqueles com vontade - e riqueza - de testar em si mesmos. Para ser bem claro: dados de tratamento em humanos são escassos. O entusiasmo, porém, está chegando uma alta de todos os tempos.

Deixando o hype de lado, uma questão central permanece: por que a terapia funciona em camundongos? Qual é o componente que transforma o sangue de um animal jovem em um elixir rejuvenescedor?

Esta semana, uma equipe liderada por Saul Villeda, da Universidade de São Francisco, descobriu um candidato surpreendente: o fator plaquetário 4 (PF4). A proteína não é estranha à ciência ou à vida - seu corpo provavelmente produziu um monte quando criança, ao voltar para casa mancando com um joelho ralado. O PF4 faz parte do sistema sanguíneo que sela os vasos sanguíneos rompidos e ajuda a coagular o sangue após lesões.

O novo estudo, publicado em Natureza, mostrou que a proteína despretensiosa está longe de ser um pônei de um truque. Em vez de uma simples engrenagem de proteína na máquina de cicatrização de feridas do corpo, o PF4 também atua como um embaixador entre o cérebro e o sistema imunológico. Quando jovem, a proteína “porteira” reduz a inflamação e ajuda a manter as funções cognitivas do cérebro.

Infelizmente, os níveis de PF4 no corpo despencam com a idade. A gota incita uma centelha de inflamação no “centro de memória” do cérebro – o hipocampo – e dificulta a capacidade de comunicação dos neurônios. As redes neurais falham. Assim como a memória: um animal idoso luta para se lembrar de novos lugares ou aprender novas tarefas.

Nem tudo são más notícias. Em um teste, uma injeção de PF4 redefiniu parcialmente o sistema imunológico do corpo, diminuindo os níveis de proteínas que promovem a inflamação e aumentou a cognição em camundongos idosos.

“Achei super surpreendente”, disse Villeda Singularity Hub. “Normalmente, penso nas plaquetas como jogadores de apoio, mas aqui... [elas são] impulsionadoras ativas do rejuvenescimento cognitivo.”

“As possibilidades terapêuticas são muito empolgantes”, dito pesquisador de longevidade David Sinclair na Universidade de Harvard, que não esteve envolvido no estudo.

Cérebro, Corpo, Sangue

O cérebro é protegido por uma parede celular chamada barreira hematoencefálica, que geralmente impede que moléculas grandes se infiltrem do sangue para o tecido cerebral. No entanto, nossos noggins conversam constantemente com o resto do corpo por meio de mensageiros químicos menores no sangue.

Parece estranho, mas o sangue carrega uma riqueza de informantes químicos que informam o cérebro sobre o estado do corpo - fome, calor, estresse. Por sua vez, esses mensageiros também regulam a atividade da rede neural e até o nascimento de novos neurônios no cérebro.

Há mais de uma década, Villeda e seus colegas descobriram que conectar o sistema circulatório de camundongos jovens com os idosos retrocedeu o relógio dos avós roedores (uma pena para os jovens - eles envelheceram mais rápido). Injetar o componente líquido do sangue, chamado plasma, teve efeitos rejuvenescedores semelhantes em vários órgãos.

O resultado, entre outros, levou várias equipes a caçar o componente “mágico” no sangue jovem. Houve alguns, cada um com nomes inescrutáveis. Exemplos?  GDF11. gpld1. O objetivo não é uma pescaria acadêmica. Em vez disso, é encontrar um fator sanguíneo – ou provavelmente, um coquetel de fatores – que controle o envelhecimento. Ao direcionar essas proteínas, poderíamos retardar ou reverter os sinais de envelhecimento e combater o fardo das doenças relacionadas à idade.

Diamante em bruto

Certo. Então, por que plaquetas?

Tudo se resume à receita experimental de sangue jovem.

O plasma, a parte “aquosa” do sangue, é preenchido com proteínas solúveis, como açúcar dissolvido em xarope. No entanto, o método usual de preparação de plasma para as chamadas injeções de “sangue jovem” deixa algumas plaquetas na preparação. Essas minúsculas células sanguíneas, em forma de pratos de jantar, normalmente ajudam a parar o sangramento e curar feridas. Esse soluço experimental fez com que Villeda e outros laboratórios se perguntassem: espere, as plaquetas estão envolvidas na restauração da função cerebral?

Em um primeiro teste, a equipe comparou os perfis de expressão gênica de camundongos injetados com plaquetas jovens com os de idade semelhante que receberam solução salina. Toneladas de genes relacionados ao sistema imunológico surgiram após o tratamento, apontando para um cérebro em chamas – neuroinflamação – como um sinal de envelhecimento.

Em seguida, eles injetaram plaquetas jovens em camundongos idosos ao longo de um mês. Os jabs diminuíram a neuroinflamação no hipocampo de várias maneiras. As células imunológicas do cérebro - chamadas microglia - que geralmente promovem inflamação no cérebro envelhecido - esfriaram. Os níveis de proteínas inflamatórias caíram.

Um Herói Inesperado

Ótimo. Mas as plaquetas têm várias proteínas. Existe algum que se destaca? Ou vários jogadores se unem para reverter a devastação do tempo?

Usando uma série de estudos bioquímicos, a equipe finalmente se concentrou no PF4. O fator plaquetário parecia o soldado perfeito para combater o envelhecimento: seus níveis são altos em animais mais jovens, mas caem rapidamente em animais mais velhos – tanto em tecidos de camundongos quanto de homens.

A injeção de PF4 feito em laboratório em camundongos idosos recapitulou os resultados anteriores usando plaquetas jovens. A neuroinflamação no hipocampo diminuiu. A microglia relaxou, com seus genes pró-inflamatórios internos reduzidos.

Surpreendentemente, semelhante a camundongos velhos tratados com plaquetas, o PF4 também restaurou o sistema imunológico do corpo – por exemplo, células T imunes – para um perfil mais jovem. As mudanças estavam presentes apenas em camundongos mais velhos – os jovens que receberam as mesmas vacinas PF4 continuaram em seu caminho alegre, sem alterações em seu estado de inflamação cerebral.

“Vejo a inflamação no corpo e no cérebro como um dos principais impulsionadores do envelhecimento. Realmente parece ser um processo que une o envelhecimento com doenças neurodegenerativas, e acho que cada vez mais nosso foco mudará para direcionar o sistema imunológico para resgatar a função cognitiva no envelhecimento e na doença”, disse Villeda.

O PF4 não apenas amorteceu o incêndio imunológico no cérebro envelhecido. Análises posteriores descobriram que as injeções do fator sanguíneo desencadearam uma cascata de processos moleculares que ajudam os neurônios a se conectarem e se comunicarem uns com os outros, o que geralmente é considerado a base da memória e da cognição.

Depois, há a validação final: camundongos idosos injetados com PF4 humano tiveram um desempenho melhor do que seus pares em dois testes diferentes de memória e navegação, os quais sobrecarregam fortemente o hipocampo.

Ação assustadora à distância

O envelhecimento é complexo e o PF4 é apenas parte do quebra-cabeça.

Mas talvez uma grande parte. Dena Dubal e David Coulter na Universidade da Califórnia, San Francisco, também se concentrou no PF4 como um “mensageiro” para klotho, um hormônio que melhora a cognição no cérebro envelhecido. Enquanto isso, Tara Walker na Universidade de Queensland encontrado O PF4, elevado após o exercício, estimula o hipocampo a gerar novos neurônios e restaurar o aprendizado e a memória em camundongos idosos.

Os resultados “me pegaram desprevenido”, explicou Villeda. Todos os três grupos de pesquisa encontraram o PF4 como um fator unificador em vários tratamentos conhecidos por combater o envelhecimento - sangue jovem, klotho e exercícios. Ele aponta para um mecanismo convergente que talvez governe múltiplas facetas do envelhecimento.

“Fiquei realmente surpreso com o fato de que vários grupos identificaram o mesmo fator rejuvenescedor e realmente acho que atacar o sistema imunológico periférico será promissor ao tentar aumentar a função cognitiva”, disse Villeda.

Isso não quer dizer que o PF4 é que o bala de prata contra o tique-taque do tempo. O envelhecimento desafia a biologia de cada pessoa de forma ligeiramente diferente. O PF4 – como outros fatores pró-juventude – pode ser apenas parte do quadro para estender a saúde à medida que envelhecemos.

“Em última análise, acho que será uma estratégia combinatória que produzirá o efeito de 'rejuvenescimento' mais completo”, disse Villeda.

Crédito de imagem: Sandy Millar / Unsplash

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