O estudo desembaraça como a limitação calórica fornece efeitos benéficos ao cérebro

Os estudos de espécies animais diferentes sugerem uma relação entre comer menos e viver mais por muito tempo, mas os mecanismos moleculars por que a limitação calórica tem recursos para a protecção contra a doença e estende a longevidade não são bons compreendidos.

Os indícios novos a ajudar a resolver o mistério são apresentados em um artigo publicado na introdução de setembro da pilha do envelhecimento por cientistas no centro para a pesquisa sobre processos dos Redox na biomedicina (Redoxoma), em um dos centros da pesquisa, da inovação e da disseminação (RIDCs) financiados por FAPESP.

Os resultados de in vitro e in vivo as experiências executadas pela equipe de Redoxoma incluíram encontrar que uma redução a 40% na entrada calórica dietética aumenta a retenção mitocondrial do cálcio nas situações onde os níveis intracelulares do cálcio são patològica altos. No cérebro, isto pode ajudar a evitar a morte dos neurônios que é associada com a doença da doença de Alzheimer, de Parkinson, a epilepsia e o curso, entre outras circunstâncias neurodegenerative.

As mitocôndria são os organelles que mantêm pilhas completas da energia e regulam o metabolismo celular.

“Mais do que promovendo as vantagens de comer frugal, nós apontamos compreender os mecanismos que fazem calorias não overconsuming melhor para a saúde. Isto pode apontar aos alvos novos para a revelação das drogas contra várias doenças,” disse o amigo de Ignacio, autor principal do artigo. A investigação foi conduzida na universidade do instituto da química de São Paulo (IQ-USP) em Brasil durante a pesquisa pos-doctoral do amigo.

De acordo com o amigo, o cálcio participa em processo de uma comunicação entre os neurônios. Contudo, a doença de Alzheimer e outras desordens neurológicas podem causar um influxo excessivo de íons do cálcio nos neurónios devido ao overactivation dos receptors neuronal do glutamato. Esta circunstância, conhecida como o excitotoxicity, pode danificar e mesmo matar os neurônios.

Para verificar o efeito da limitação calórica no excitotoxicity, os cientistas de Redoxoma compararam dois grupos de ratos e de ratos. Os animais de controle foram dados o alimento e a água ad libitum por 14 semanas e eram excessos de peso no fim da experiência. O outro grupo recebeu uma dieta 40% calórica (CR) da limitação para o mesmo período.

“Nós calculamos a quantidade diária de calorias consumidas em média pelo grupo de controle e oferecemos ao outro grupo 40% menos,” amigo explicado. “Não se tornaram de pouco peso e restantes saudáveis, embora nós suplementássemos sua dieta com as vitaminas e os minerais para evitar a má nutrição devido à quantidade restrita de alimento.”

No primeiro teste, os animais foram injectados com ácido kainic, um analogue do glutamato com um efeito similar em termos de induzir o influxo neuronal do cálcio, embora mais persistente. Nos roedores, pode causar os danos cerebrais, as apreensões e a morte celular neuronal devido ao overactivation dos receptors do glutamato no hipocampo. É usado no laboratório para imitar a epilepsia.

“Nós administramos uma dose pequena para evitar matar o animal. Contudo, o ácido kainic causou apreensões no grupo de controle. Não teve nenhum efeito no grupo do CR,” Amigo disse.

Porque a pesquisa precedente tinha mostrado que a tomada mitocondrial crescente do cálcio pode ter recursos para a protecção contra o excitotoxicity, continuou, “nós decidiu verificar in vitro se este era o caso em nosso modelo. Nós isolamos as mitocôndria do cérebro dos ratos e comparamos outra vez aqueles alimentados ad libitum com os aqueles em uma dieta do CR de 40%. Porque nós adicionamos o cálcio ao media, nós observamos uns níveis mais altos de tomada mitocondrial do cálcio no grupo do CR.”

O passo seguinte era considerar o que aconteceu quando as mitocôndria isoladas de cada grupo foram tratadas com o cyclosporin, uma droga conhecida para aumentar a retenção do cálcio. Quando a tomada do cálcio aumentou certamente nas mitocôndria do grupo de controle, permaneceu inalterada no grupo do CR, eliminando a diferença observada no teste precedente.

De “o alvo Cyclosporin nas mitocôndria é conhecido,” Amigo disse. “A droga inibe a acção de uma proteína chamada o cyclophilin D, conduzindo à retenção mitocondrial aumentada do cálcio.”

Neste caso, contudo, os níveis do cyclophilin D foram encontrados para estar os mesmos em ambos os grupos. Os pesquisadores decidiram conseqüentemente medir os níveis de outras proteínas que puderam interferir com a acção do d do cyclophilin no organismo.

“Nós descobrimos que a limitação calórica induz um aumento nos níveis de uma proteína chamada SIRT3, que é capaz de alterar a estrutura do cyclophilin D. Remove um grupo do acetil da molécula em um processo conhecido como o deacetylation, e este inibe o cyclophilin D, de modo que as mitocôndria retenham mais cálcio e se tornem insensíveis ao cyclosporin,” Amigo disse.

Apenas porque outros grupos de investigação tinham encontrado já, a equipe de Redoxoma igualmente observou um aumento na actividade de enzimas antioxidantes tais como a peroxidase da glutatione, o reductase da glutatione e o dismutase do superoxide nas mitocôndria dos roedores do CR. De acordo com os cientistas, estes resultados sugerem uma capacidade aumentada controlar o esforço oxidativo cerebral, uma circunstância que contribua ao início de diversas doenças degenerativos.

Muitos estudos nos efeitos da limitação calórica na sinalização do metabolismo e da pilha foram conduzidos em IQ-USP. Os dados preliminares sugerem que a mudança no transporte mitocondrial do cálcio induzido pela limitação calórica possa igualmente ocorrer em outros tecidos além do cérebro, com repercussões diferentes.

Para o amigo, as proteínas com a actividade afetada pela intervenção nutritiva neste estudo recente são alvos potenciais a ser explorados para o tratamento das doenças em que o excitotoxicity causa a perda de neurônios.

Source:

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo