Micróbios jovens e velhos trabalham juntos para aumentar sua expectativa de vida

Cientistas do Francis Crick Institute descobriram como, quando células jovens e velhas cooperam e trocam recursos, isso aumenta a vida útil de todas as células.

As células criam energia por meio de uma rede complexa de processos químicos que, juntos, constituem o metabolismo da célula. Embora o metabolismo de uma célula seja crucial para sua própria sobrevivência, ele também pode afetar as células vizinhas. células.

Em sua pesquisa, publicada em Célula hoje, a equipe estudou como as reações químicas que ocorrem dentro células de levedura pode afetar o tempo de vida da comunidade celular mais ampla. Eles se concentraram nos processos usados ​​pelas células para trocar metabólitos, substâncias que são produzidas quando as células criam energia.

Usando tecnologia de ponta que poderia seguir o caminho dos metabólitos trocados, eles descobriram que as células jovens, que cresciam e se dividiam com frequência, liberavam aminoácidos no meio ambiente e, quando isso era absorvido por células mais velhas, o toda a comunidade de células viveu mais tempo.

Um dos aminoácidos, metionina, foi de particular importância. A metionina é um aminoácido contendo enxofre, presente em todos os organismos, incluindo humanos, e é necessário para iniciar o processo de construção de proteínas e também é importante em muitos processos celulares.

Os pesquisadores descobriram que a absorção de metionina mudou o metabolismo das células mais velhas, afetando as principais vias antienvelhecimento, como as que afetam os antioxidantes. Também levou à liberação de metabólitos com propriedades protetoras no meio ambiente, que poderiam ser absorvidos por outras células. Isso incluía o glicerol, que é necessário, entre outras coisas, para construir as membranas celulares.

“O metabolismo é um fator chave que influencia o envelhecimento e o metabolismo não ocorre apenas dentro das células, mas também entre as células”, explica Markus Ralser, autor sênior e líder do grupo do Laboratório de Biologia Molecular do Metabolismo no Crick e chefe do Instituto de Bioquímica da Charité, um importante hospital universitário em Berlim.

“Quando as células absorveram metionina em vez de produzi-la internamente, isso causou mudanças fundamentais dentro da célula. E essas mudanças não beneficiaram apenas a célula individual, mas toda a comunidade. Já mostramos anteriormente como o comportamento cooperativo das células tem outros benefícios , como aumento da tolerância a drogas, mas esta é a primeira vez que foi associada a uma expectativa de vida mais longa”.

Clara Correia-Melo, primeira autora e pesquisadora do Crick, que logo iniciou seu próprio laboratório no Leibniz Institute for Aging Research—Fritz Lipman Institute (FLI) em Jena, Alemanha, disse: “Os estudos do metabolismo celular historicamente se concentraram no que acontece dentro a cela, onde centenas de reações químicas estão ocorrendo, produzindo muitos metabólitos e impactando o ambiente na célula. Mas isso é apenas parte do quebra-cabeça e também é importante entender como o que acontece em uma célula pode afetar seus vizinhos.”

“Nossos resultados, mostrando que a troca de metabólitos entre as células leva a uma vida útil mais longa, podem levar outros cientistas a explorar o papel da metabolismo na saúde e na doença, expandindo sua análise para incluir o ambiente metabólico nas comunidades celulares”.

Os pesquisadores vão continuar esse trabalho, estudando com mais detalhes as vias moleculares em jogo. Eles também esperam expandir o trabalho para outros organismos mais complexos, incluindo mamíferos.