A atividade cerebral tem papel no envelhecimento e longevidade humana
Pela primeira vez, os cientistas mostraram que a atividade cerebral tem uma influência significativa na longevidade humana. Em um novo estudo, eles demonstraram como a atividade neural é maior em indivíduos com expectativa de vida mais curta e menor naqueles que vivem mais.
Em um recente Natureza Em papel, pesquisadores da Harvard Medical School em Boston, MA, relatam como encontraram uma assinatura distinta da longevidade humana nos genes do córtex cerebral.
A assinatura que eles encontraram é um padrão de expressão gênica que “é caracterizado pela regulação negativa de genes relacionados à excitação neural e função sináptica”, escrevem os autores.
A atividade neural tem a ver com a quantidade de sinalização - na forma de correntes elétricas e outros transmissores - que está acontecendo no cérebro. Excesso de atividade neural ou excitação excessiva podem se manifestar de várias maneiras, como contração muscular ou mudança de humor.
Para o estudo, os pesquisadores realizaram experimentos celulares, genéticos e moleculares em vermes. Eles também analisaram ratos com genes alterados e examinaram o tecido cerebral de pessoas que tinham mais de 100 anos quando morreram.
Esses testes revelaram não apenas que a alteração da atividade neural pode influenciar o tempo de vida, mas também deram pistas sobre os processos moleculares que podem estar envolvidos.
“Um aspecto intrigante de nossas descobertas”, diz o autor sênior do estudo Bruce A. Yankner, professor de genética e neurologia na Harvard Medical School, “é que algo tão transitório quanto o estado de atividade dos circuitos neurais pode ter consequências tão abrangentes para a fisiologia e vida útil. ”
Influenciadores moleculares da longevidade
Os cientistas sabem há algum tempo que a atividade neural afeta uma série de condições, incluindo epilepsia e demência. No entanto, embora alguns estudos com animais tenham apontado para um efeito sobre o envelhecimento, não estava claro até agora se essa influência também poderia se estender aos humanos.
Sinalização pelos hormônios insulina e fator de crescimento semelhante à insulina (IGF) já são conhecidos como influenciadores moleculares da longevidade. Os cientistas também acreditam que essa é a mesma via de sinalização pela qual atua a restrição calórica.
As novas descobertas revelam que a excitação neural também influencia a longevidade dessa via de sinalização de insulina e IGF. A chave está em um fator de transcrição chamado REST.
Fatores de transcrição são proteínas que ativam e desativam genes, ou seja, controlam a expressão gênica. Desse modo, a mesma sequência de genes pode ter efeitos bastante diferentes nas células, dependendo de quais estão ativados e quais estão desativados.
É em grande parte devido aos fatores de transcrição e seu controle da expressão gênica que as células dos humanos e de outros organismos avançados têm um repertório tão grande de reações genéticas ao seu ambiente.
Em trabalho anterior, o Prof. Yankner e sua equipe já haviam mostrado que o REST ajuda a proteger o cérebro de efeitos estressantes que danificam as células nervosas, como aqueles que levam à demência.
REST suprime a atividade neural
No novo estudo, os pesquisadores descobriram que o REST também suprime a atividade neural em modelos animais que variam de vermes a mamíferos. O fator de transcrição parece suprimir genes que têm um papel central na excitação neural.
Esses genes controlam canais iônicos, receptores de mensageiros químicos e componentes que formam as sinapses, que são as estruturas que permitem que as células transmitam mensagens umas às outras.
Os investigadores realizaram testes nos quais bloquearam o REST - ou o fator de transcrição equivalente - nos vários modelos animais. Esses testes resultaram não apenas em maior atividade neural, mas também encurtaram o tempo de vida dos animais.
Em contraste, aumentar os níveis de REST teve o efeito oposto - levou a uma menor atividade neural e maior longevidade.
Testes de células de tecido cerebral humano post-mortem também revelaram que indivíduos cujo tempo de vida ultrapassou 100 anos tinham níveis significativamente mais altos de REST em seus núcleos em comparação com aqueles cujo tempo de vida tinha sido 20-30 anos mais curto.
O efeito da menor atividade neural, por sua vez, ativa outro grupo de proteínas chamadas fatores de transcrição forkhead que influenciam a longevidade por meio da insulina e da via de sinalização do IGF em muitos organismos.
O Prof. Yankner sugere que pode haver fatores genéticos e ambientais por trás da variação na atividade neural em humanos.
Ele e sua equipe propõem que, quando somados às descobertas anteriores sobre o papel que o REST desempenha em condições de danos cerebrais, como a demência, os novos resultados devem despertar o interesse no desenvolvimento de drogas que visam a proteína.
Ele adverte, no entanto, que seu estudo não esclareceu se a personalidade, pensamento ou comportamento das pessoas pode influenciar sua expectativa de vida.
“Uma área de pesquisa futura empolgante será determinar como essas descobertas se relacionam com as funções cerebrais humanas de ordem superior.”
Prof. Bruce A. Yankner
