Un studiu a descoperit că frigul declanșează o cale moleculară care prelungește viața

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Frigul declanșează o cale moleculară care prelungește viața. Temperaturile scăzute pot avea efecte benefice asupra longevității, stimulând metabolismul și influențând pozitiv procesele celulare. În schimb, expunerea la căldură excesivă nu pare să ofere aceleași avantaje.

Un nou studiu publicat în revista Nature identifică un mecanism care ar putea explica beneficiile frigului, implicând o substanță metabolică numită dihidrobiopterină (BH2).

„Suntem încântați să arătăm că temperaturile moderat scăzute stimulează producția semnificativă a unui anumit metabolit, BH2, care este sintetizat, depozitat și ulterior eliberat de țesutul muscular. BH2 ajunge apoi în alte părți ale organismului, unde contribuie la menținerea echilibrului proteinelor și la sănătatea țesuturilor în timpul îmbătrânirii”, explică biologul molecular David Vilchez, de la Universitatea din Köln (Germania).

Frigul declanșează o cale moleculară care prelungește viața. Care este mecanismul de la baza efectului?

Frigul declanșează o cale moleculară care prelungește viața. Deși oamenii de știință știu de peste un secol că temperaturile scăzute prelungesc viața unor animale, cum ar fi a viermilor, muștelor, peștilor și rozătoarelor, mecanismele implicate nu erau pe deplin înțelese. Inițial, cercetătorii au presupus că efectul li se datorează unor procese termodinamice pasive. Studii mai recente sugerează însă că frigul activează mecanisme biologice care ajută organismele să supraviețuiască.

În cercetări anterioare, echipa lui Vilchez a descoperit că temperaturile scăzute favorizează eliminarea aglomerărilor nocive de proteine la viermele nematod Caenorhabditis elegans, prin activarea proteazomilor, structuri celulare care descompun proteinele degradate. Noul studiu a urmărit identificarea semnalelor care declanșează acest răspuns.

Experimentele au arătat că expunerea viermilor la 15 grade Celsius, temperatură care le prelungește viața, stimulează producția enzimei CAT-4, în special în mușchi. Aceasta favorizează formarea BH2, care ajunge în alte țesuturi și este transformată în tetrahidrobiopterină (BH4). Molecula rezultată îi permite enzimei PAH-1 să producă tirozină, un aminoacid.

Perturbarea acestui mecanism a redus beneficiile frigului asupra longevității viermilor, sugerând că efectul nu se explică doar prin încetinirea metabolismului. Calea metabolică identificată a contribuit și la menținerea echilibrului proteinelor, limitând acumularea celor nocive într-un model de boală Huntington.

Ar putea fi folosită această descoperire în tratamente?

„Aceste rezultate sugerează că țintirea unui singur țesut, precum mușchii, i-ar putea oferi protecție întregului organism. Acest lucru deschide noi direcții pentru dezvoltarea unor tratamente”, afirmă Vilchez.

Cercetătorii au constatat că stimularea genetică a producției de CAT-4 în mușchii viermilor le-a prelungit viața chiar și la temperaturi obișnuite sau mai ridicate. Prin urmare, unele beneficii ale frigului ar putea fi reproduse fără scăderea temperaturii corpului.

„Am fost cu adevărat surprinși să descoperim că suplimentarea a prelungit semnificativ durata vieții chiar și la temperaturi normale și mai ridicate. Experimentele suplimentare pe celule umane ne încurajează să căutăm tratamente care să imite efectele benefice ale frigului fără a necesita modificări ale temperaturii corpului”, spune Vilchez.

În alte experimente, suplimentarea celulelor umane cu BH2 a redus acumularea proteinelor anormale asociate bolii Huntington și sclerozei laterale amiotrofice (SLA). De asemenea, administrarea BH2 și a tirozinei a diminuat semnele morții celulare programate în neuroni motori umani care prezentau o mutație asociată SLA.

Deocamdată, rezultatele au fost obținute doar pe nematozi și celule umane. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a stabili dacă mecanismul poate fi valorificat în siguranță la oameni, scrie ScienceAlert. Studiul contribuie însă la înțelegerea modului în care temperaturile scăzute ar putea influența longevitatea și deschide posibilitatea dezvoltării unor tratamente care să reproducă aceste efecte.

Vă recomandăm să citiți și:

Fumezi tutun încălzit? Iată ce le face vaselor de sânge chiar și o singură țigară!

Consumul zilnic de alune ar putea contribui la protejarea creierului

Un spray nazal din venin de broască ameliorează rapid depresia, având efect timp de săptămâni întregi

Americanii se tem mai mult de Inteligența Artificială decât de cancer