A Ciência das Sirtuinas

Os sirtuins ajudam a regular sua saúde celular. Aqui está o que você precisa saber sobre como eles funcionam, o que eles podem fazer pelo seu corpo e por que eles dependem do NAD + para funcionar.


As sirtuínas são uma família de proteínas que regulam a saúde celular. As sirtuínas desempenham um papel fundamental na regulação da homeostase celular. A homeostase envolve manter a célula em equilíbrio. No entanto, as sirtuínas só podem funcionar na presença de NAD +, nicotinamida adenina dinucleotídeo, uma coenzima encontrada em todas as células vivas.

Como os Sirtuins regulam a saúde celular com o NAD +

Pense nas células do seu corpo como um escritório. No escritório, há muitas pessoas trabalhando em várias tarefas com um objetivo final: permanecer lucrativo e cumprir a missão da empresa de maneira eficiente pelo maior tempo possível. Nas células, existem muitas peças trabalhando em várias tarefas com um objetivo final: manter-se saudável e funcionar eficientemente pelo maior tempo possível. Assim como as prioridades na empresa mudam, devido a vários fatores internos e externos, o mesmo acontece nas prioridades nas células. Alguém tem que administrar o escritório, regulando o que é feito quando, quem fará e quando mudar de curso. No escritório, esse seria seu CEO. No corpo, no nível celular, são seus sirtuins.

As sirtuínas são uma família de sete proteínas que desempenham um papel na saúde celular. As sirtuínas só podem funcionar na presença de NAD +, nicotinamida adenina dinucleotídeo, uma coenzima encontrada em todas as células vivas. NAD + é vital para o metabolismo celular e centenas de outros processos biológicos. Se sirtuins é o CEO de uma empresa, NAD + é o dinheiro que paga o salário do CEO e dos funcionários, enquanto mantém as luzes acesas e o aluguel do espaço de escritório pago. Uma empresa e o corpo não podem funcionar sem ela. Mas os níveis de NAD + diminuem com a idade, limitando também a função dos sirtuins com a idade. Como todas as coisas no corpo humano, não é assim tão simples. Os sirtuins gerenciam tudo o que acontece em suas células.

Sirtuins são proteínas. O que isso significa?

Sirtuins são uma família de proteínas. A proteína pode soar como proteína da dieta – o que é encontrado em feijões e carnes e, bem, shakes de proteína – mas, neste caso, estamos falando de moléculas chamadas proteínas, que funcionam nas células do corpo em várias funções diferentes. Pense nas proteínas como os departamentos de uma empresa, cada um focando em sua própria função específica enquanto coordena com outros departamentos.

Uma proteína bem conhecida no corpo é a hemoglobina, que faz parte da família de proteínas globinas e é responsável pelo transporte de oxigênio por todo o sangue. A mioglobina é a contraparte da hemoglobina e juntos eles formam a família das globinas.

Seu corpo tem quase 60.000 famílias de proteínas – muitos departamentos! – e sirtuins são uma dessas famílias. Enquanto a hemoglobina é uma em uma família de duas proteínas, as sirtuínas são uma família de sete.

Das sete sirtuínas na célula, três trabalham nas mitocôndrias, três trabalham no núcleo e uma no citoplasma, cada uma desempenhando uma variedade de papéis. O papel básico das sirtuínas, no entanto, é que elas removem grupos acetil de outras proteínas.

Grupos acetil controlam reações específicas. Eles são marcas físicas nas proteínas que outras proteínas reconhecem que reagirão com elas. Se as proteínas são os departamentos da célula e o DNA é o CEO, os grupos acetil são o status de disponibilidade de cada chefe de departamento. Por exemplo, se uma proteína está disponível, o sirtuína pode trabalhar com ela para fazer alguma coisa acontecer, assim como o CEO pode trabalhar com um chefe de departamento disponível para fazer alguma coisa acontecer.

As sirtuínas trabalham com grupos acetil fazendo o que é chamado desacetilação. Isso significa que eles reconhecem que há um grupo acetil em uma molécula e, em seguida, removem o grupo acetil, que fornece a molécula para seu trabalho. Uma maneira pelas quais as sirtuinas funcionam é removendo as proteínas biológicas dos grupos acetil (desacetilando), como as histonas. Por exemplo, as sirtuínas desacetilam histonas, proteínas que fazem parte de uma forma condensada de DNA chamada cromatina. A histona é uma grande proteína volumosa que envolve o DNA. Pense nisso como uma árvore de Natal, e a fita de DNA é a fita de luzes. Quando as histonas têm um grupo acetil, a cromatina é aberta ou desenrolada.

Essa cromatina desenrolada significa que o DNA está sendo transcrito, um processo essencial. Mas não precisa permanecer desenrolada, pois é vulnerável a danos nessa posição, quase como se as luzes de Natal pudessem se enroscar ou as lâmpadas se danificarem quando estiverem pesadas ou por muito tempo. Quando as histonas são desacetiladas por sirtuínas, a cromatina é fechada ou enrolada com força e precisão, o que significa que a expressão gênica é interrompida ou silenciada.

Só conhecemos sirtuins há cerca de 20 anos, e sua principal função foi descoberta nos anos 90. Desde então, os pesquisadores se reuniram para estudá-los, identificando sua importância e levantando questões sobre o que mais podemos aprender sobre eles.

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A descoberta e a história de Sirtuins

O geneticista Dr. Amar Klar descobriu a primeira sirtuína, chamada SIR2, na década de 1970, identificando-a como um gene que controlava a capacidade das células de levedura em acasalar. Anos mais tarde, na década de 1990, os pesquisadores descobriram outros genes que eram homólogos – de estrutura semelhante – ao SIR2 em outros organismos, como vermes, moscas da fruta, e esses homólogos do SIR2 foram então denominados sirtuínas. Havia diferentes números de sirtuínas em cada organismo. Por exemplo, o fermento tem cinco sirtuínas, as bactérias um, os ratos sete e os humanos sete.O fato de os sirtuins serem encontrados entre as espécies significa que eles foram “conservados” com a evolução. Os genes “conservados” têm funções universais em muitas ou todas as espécies. O que ainda não se sabia, porém, era como os sirtuins seriam importantes.

Em 1991, o co-fundador da Elysium e o biólogo do MIT Leonard Guarente, juntamente com os estudantes Nick Austriaco e Brian Kennedy, conduziram experimentos para entender melhor como a levedura envelhecia. Por acaso, a Austriaco tentou cultivar culturas de várias linhagens de leveduras a partir de amostras que ele armazenou em sua geladeira por meses, o que criou um ambiente estressante para as linhagens. Somente algumas dessas cepas poderiam crescer a partir daqui, mas Guarente e sua equipe identificaram um padrão: as cepas de fermento que sobreviveram melhor na geladeira também foram as mais duradouras. Isso forneceu orientações para Guarente, para que ele pudesse se concentrar apenas nessas cepas de levedura de longa vida.

Isso levou à identificação de SIR2 como um gene que promoveu longevidade em leveduras. É importante notar que são necessárias mais pesquisas sobre os efeitos do SIR2 em humanos. O laboratório Guarente constatou que a remoção do SIR2 reduziu drasticamente a vida útil do fermento, enquanto o mais importante era aumentar o número de cópias do gene SIR2 de um para dois, aumentando a vida útil do fermento. Mas o que ativou o SIR2 ainda não havia sido descoberto.

É aqui que os grupos acetil entram em cena. Inicialmente, pensou-se que o SIR2 pudesse ser uma enzima desacetilante – o que significa que removeu esses grupos acetil – de outras moléculas, mas ninguém sabia se isso era verdade, pois todas as tentativas de demonstrar essa atividade em um tubo de ensaio eram negativas. Guarente e sua equipe descobriram que o SIR2 em leveduras só podia desacetilar outras proteínas na presença da coenzima NAD +, nicotinamida adenina dinucleotídeo.

Nas próprias palavras de Guarente: “Sem NAD +, o SIR2 não faz nada. Essa foi a descoberta crítica sobre o arco da biologia das sirtuínas.

O futuro dos Sirtuins

A pesquisa com Sirtuins tem sido amplamente ligada ao envelhecimento e à atividade metabólica. “Existem talvez 12.000 documentos sobre sirtuins agora”, disse Guarente. “No momento em que descobrimos a atividade da desacetilase dependente de NAD +, o número de artigos estava nos 100s.”

À medida que o campo das sirtuínas continua a se expandir, isso abre espaço para incríveis oportunidades de pesquisa sobre como a ativação de sirtuínas com precursores do NAD + pode levar a descobertas mais emocionantes.

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