O equilíbrio dos Redox pode ajudar a identificar biomarkers diagnósticos novos para envelhecer, processos neurodegenerative

A pergunta de porque nós envelhecemos é uma das perguntas as mais fascinantes para a humanidade, mas nada perto de uma resposta satisfatória foi encontrada até agora. Os cientistas no für Molekulare Pharmakologie de Leibniz-Institut em Berlim têm tomado agora uma etapa mais perto de dar uma resposta. Conduziram um estudo em que, pela primeira vez, mostraram que alguma área da pilha, o segundo estômago endoplasmic assim chamado, perde sua potência oxidativo em idade avançada. Se este elixir de vida é perdido, muitas proteínas podem já não amadurecer-se correctamente. Ao mesmo tempo, dano oxidativo acumula em uma outra área da pilha, o cytosol. Esta interacção era previamente desconhecida e abre agora uma compreensão nova do envelhecimento, mas igualmente de doenças neurodegenerative tais como Alzheimer ou Parkinson.

Cada pilha consiste em compartimentos diferentes. Um deles é o segundo estômago endoplasmic (ER). Aqui, proteínas que são segregadas então por exemplo na circulação sanguínea, tal como a insulina ou os anticorpos do sistema imunitário, maduras em um ambiente oxidativo. Um tipo de controle da qualidade, homoeostasis assim chamado dos redox, assegura-se de que o ambiente oxidativo esteja mantido e pontes de bissulfeto possa formar. As pontes de bissulfeto formam e estabilizam a estrutura tridimensional da proteína e são assim essenciais para uma função correcta das proteínas secretory, por exemplo aquelas que migram no sangue.

Equilíbrio jogado fora do balanço

Os cientistas no für Molekulare Pharmakologie de Leibniz-Institut em Berlim têm mostrado agora, pela primeira vez, que o ER perde sua potência oxidativo na idade avançada, que desloca equilíbrio de diminuição/de oxidação - redox para breve - neste compartimento. Isto conduz a uma diminuição na capacidade formar as pontes de bissulfeto que são tão importantes para a dobradura de proteína correcta. Consequentemente, muitas proteínas podem já não amadurecer-se correctamente e tornar-se instáveis.

Embora, já se soubesse que a proteína aumentada que misfolding ocorre com a progressão do envelhecimento, não se soube se o equilíbrio dos redox é afetado. Igualmente, não se soube que a perda de potência oxidativo no ER igualmente afecta o equilíbrio em um outro compartimento da pilha: no reverso, a saber, o cytosol de outra maneira dediminuição torna-se de oxidação durante o envelhecimento, que conduz à proteína o dano oxidativo conhecido tal aqueles causou pela liberação de radicais livres.

“Até agora, foi completamente obscuro o que acontece no segundo estômago endoplasmic durante o processo do envelhecimento. Nós temos sucedido agora em responder esta pergunta,” diz o Dr. Janine Kirstein, primeiro autor do estudo, que foi publicado na EMBO Journal*. Ao mesmo tempo, os cientistas podiam mostrar que há uma correlação forte entre o homoeostasis da proteína e o equilíbrio dos redox. “Isto é absolutamente novo e ajuda-nos a compreender porque as proteínas secretory se tornam instáveis e se perdem sua função em idade avançada e após o esforço. Isto pode explicar porque a resposta imune diminui como nós obtemos mais velhos,” o biólogo explica mais.

O esforço tem os mesmos efeitos que o envelhecimento

Os pesquisadores igualmente demonstraram a diminuição do ambiente oxidativo do ER após o esforço. Quando sintetizaram as fibrilas da proteína do amyloid na pilha, que causam doenças tais como a doença de Alzheimer, de Parkinson ou de Huntington, ajustam a mesma cascata no movimento. Independentemente disto, podiam mostrar que os amyloids que são sintetizados em um determinado tecido igualmente têm efeitos negativos no equilíbrio dos redox em um outro tecido dentro do mesmo organismo. Da “o esforço proteína conduz aos mesmos efeitos que o envelhecimento,” explica Kirstein. “Nossos resultados são assim não somente interessantes a propósito do envelhecimento, mas igualmente a respeito das doenças neurodegenerative tais como Alzheimer.”

Para suas experiências, a equipe dos pesquisadores usou os nemátodo - um sistema modelo estabelecido para processos de investigação do envelhecimento em um nível molecular. Desde que o nemátodo é transparente, os pesquisadores podiam usar sensores fluorescência-baseados a fim medir a oxidação nos compartimentos de pilha individuais. Era assim possível seguir precisamente no nemátodo vivo como a condição dos redox muda com idade de avanço. Além, a influência da agregação da proteína na homeostase dos redox foi investigada em pilhas cultivadas da origem humana. Os dados eram inteiramente consistentes com os aqueles do nemátodo.

Usando os resultados para identificar biomarkers diagnósticos novos

“Nós ganhamos muita introspecção, mas igualmente aprendemos que envelhecer é muito mais complexo do que supor previamente,” forçamos o biólogo Kirstein. Assim, por exemplo, o mecanismo da transdução do sinal do esforço da dobradura de proteína ao equilíbrio dos redox - dentro da pilha de um compartimento a outro e igualmente entre dois tecidos diferentes - permanece completamente obscuro.

Não obstante, a pesquisa do envelhecimento tomou uma etapa principal para a frente em conseqüência dos resultados de Berlim, particularmente desde que promete um benefício prático. O equilíbrio dos redox pode servir como base para biomarkers novos para diagnosticar o envelhecimento e processos neurodegenerative no futuro. Janine Kirstein: “A aproximação é menos provável ser útil para finalidades terapêuticas presentemente, mas a revelação de ferramentas diagnósticas é certamente concebível.”

Source:

Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie