Destaque

Proteína anti-insulina está ligada à longevidade e reprodução em formigas

Fonte

Universidade de Nova York

Data

terça-feira. 6 setembro 2022 13:50

Uma proteína supressora de insulina pode ser a fonte da juventude para as formigas e fornece pistas sobre o envelhecimento em outras espécies, de acordo com um estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Nova York, nos Estados Unidos.

Publicado na revista Science, o estudo mostra que as formigas rainhas exibem alto metabolismo para reprodução sem passar pelo envelhecimento, gerando uma proteína anti-insulina que bloqueia apenas parte da via da insulina responsável pelo envelhecimento.

Em muitos animais, ter muitos descendentes está ligado a uma vida útil mais curta. Acredita-se que essa troca entre fertilidade e longevidade em animais resulte de como os recursos nutricionais e metabólicos são alocados.

A insulina – um hormônio que ajuda a converter alimentos em energia – desempenha um papel importante no metabolismo, mas também no envelhecimento. A produção de ovos consome muita energia e requer alimentos extras, o que aumenta os níveis de insulina, mas o aumento da atividade da via da insulina necessária para a reprodução leva a uma vida útil mais curta na maioria dos animais. Em contraste, a restrição alimentar prolonga a vida mantendo os níveis de insulina baixos; na verdade, outros pesquisadores estão explorando se o jejum melhora a longevidade.

As formigas são uma exceção notável ao trade-off entre reprodução e longevidade, pois suas rainhas – que são responsáveis ​​pela reprodução de toda a colônia – vivem muito mais do que as formigas operárias enquanto compartilham o mesmo genoma. Em uma espécie como a formiga preta de jardim, uma rainha pode botar um milhão de ovos e viver por 30 anos, enquanto suas irmãs operárias estéreis vivem apenas um ano. Nas formigas Harpegnathos saltator, uma espécie de formiga saltadora nativa da Índia que foi o foco deste estudo, as rainhas normalmente vivem por cinco anos, enquanto as operárias vivem apenas sete meses.

Quando a rainha Harpegnathos morre em uma colônia, ocorre um evento peculiar: formigas operárias duelam entre si com suas antenas, competindo para se tornar a próxima rainha. Os vencedores do duelo mudam de ‘casta’ na sociedade das formigas e se tornam pseudorrainhas, também conhecidas como gamergates, enquanto ainda permanecem no corpo (menor) de um trabalhador. Pseudorrainhas adquirem comportamentos semelhantes a rainhas, incluindo a postura de ovos, e sua expectativa de vida aumenta substancialmente de sete meses para quatro anos. Mas, se forem substituídas por outra rainha, elas voltam ao status de operárias, param de botar ovos e sua vida útil é reduzida para sete meses.

“Ao passar por uma ‘mudança de casta’ reversível de operárias para pseudorrainhas que resulta em um aumento dramático em sua vida útil e capacidade de reprodução, as formigas Harpegnathos oferecem uma oportunidade única de estudar como o envelhecimento e a reprodução podem ser desconectados”, disse o Dr. Claude Desplan, coautor sênior do estudo e professor de Biologia e Ciência Neural da Universidade de Nova York.

Usando sequenciamento de RNA em massa, os pesquisadores estudaram amostras de tecidos de operárias e pseudorrainhas, concentrando-se em partes da formiga envolvidas no metabolismo e na reprodução, incluindo o cérebro, o corpo gordo (o fígado dos insetos) e os ovários. Eles descobriram que as formigas que mudaram de operária para pseudorrainha produzem mais insulina em seus cérebros para produzir ovos. Este aumento da insulina resulta na ativação de um dos dois principais ramos da via de sinalização da insulina, MAPK, que controla o metabolismo e a formação do ovo.

O aumento da insulina em pseudorrainhas induz o desenvolvimento do ovário, que então começa a produzir uma proteína supressora de insulina chamada Imp-L2. A Imp-L2 bloqueia a sinalização no outro ramo principal da via de sinalização da insulina, AKT, que controla o envelhecimento e cuja atividade aumentada leva a uma vida útil mais curta.

“Os dois principais ramos da via de sinalização da insulina parecem regular diferencialmente a fertilidade e a expectativa de vida, com aumento da sinalização em um ramo auxiliando a reprodução das pseudorrainhas e a diminuição da sinalização no outro ramo sendo consistente com sua longevidade estendida”, disse o Dr. Danny Reinberg, coautor sênior do estudo e professor de Bioquímica e Farmacologia Molecular na Escola de Medicina da Universidade de Nova York, além de pesquisador do Howard Hughes Medical Institute.

“Essa interação, que evoluiu em formigas e talvez em outros insetos, pode contribuir para a longevidade incomum e muitos descendentes em formigas reprodutivas”, disse o Dr. Hua Yan, coautor do estudo, ex-pesquisador de pós-doutorado na Escola de Medicina da Universidade de Nova York e atualmente professor de Biologia na Universidade da Flórida.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Nova York (em inglês).

Fonte: Rachel Harrison, Universidade de Nova York.

Em suas publicações, o Canal Farma da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Canal Farma tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.

Leia também