Um novo estudo publicado em Rim Internacional relata que uma classe de medicamentos chamados inibidores de SGLT2 ajudou a prevenir danos à estrutura e função renal relacionados à idade no killifish turquesa africano. Este pequeno vertebrado completa toda a sua vida em apenas alguns meses, tornando-se um modelo único para estudar o envelhecimento. As descobertas lançam luz sobre os processos biológicos envolvidos na proteção dos rins e do coração que estes medicamentos têm nos seres humanos, efeitos que vão além do seu propósito original de reduzir o açúcar no sangue.
A investigação também posiciona o peixe marinho azul-turquesa africano como uma nova ferramenta valiosa para estudar como os órgãos mudam com a idade e para testar rapidamente tratamentos que podem ajudar a preservar a saúde dos órgãos mais tarde na vida.
Um peixe que recria décadas de envelhecimento em meses
O peixe turquesa africano é um dos vertebrados que envelhece mais rapidamente, vivendo apenas quatro a seis meses. Neste estudo, uma equipe internacional de 13 cientistas do Laboratório Biológico MDI, da Hanover Medical School e do Colby College descobriu que os peixes desenvolvem alterações renais ao longo do tempo que se assemelham muito às alterações observadas no envelhecimento dos rins humanos.
À medida que os peixes envelheciam, os seus rins apresentavam perda de pequenos vasos sanguíneos, danos na barreira de filtração, aumento da inflamação e perturbações na forma como as células renais produzem e regulam a energia. Essas mudanças são marcas bem conhecidas do envelhecimento e das doenças renais em humanos.
Como os peixes passam por esses processos muito rapidamente, os pesquisadores podem observar a progressão completa do envelhecimento renal em pouco tempo. Isto torna possível testar potenciais tratamentos muito mais rapidamente do que em animais de vida mais longa, como os ratos.
Um medicamento amplamente utilizado está sendo visto de um novo ângulo
Depois que o peixe assassino se tornou um modelo confiável de envelhecimento, os pesquisadores voltaram sua atenção para os inibidores do cotransportador de sódio-glicose-2 (SGLT2). Esses medicamentos são geralmente prescritos para tratar doenças cardíacas e renais crônicas associadas ao diabetes.
“Estes medicamentos já são conhecidos por proteger o coração e os rins em pacientes com e sem diabetes”, disse Hermann Haller, MD, autor sênior do estudo e presidente do Laboratório Biológico MDI. “O que está menos claro é como eles fazem isso.”
O estudo descobriu que os peixes que receberam inibidores do SGLT2 mantiveram a saúde renal à medida que envelheciam. Seus rins mantiveram uma rede mais densa de capilares, barreiras de filtração mais fortes e uma produção de energia mais estável nas células.
O tratamento também ajudou a preservar a conexão entre diferentes tipos de células renais e a reduzir a atividade inflamatória relacionada à idade em nível genético.
“Tomados em conjunto, esses efeitos posteriores fornecem uma explicação biológica para as observações clínicas de que os benefícios dos inibidores do SGLT2 muitas vezes excedem o que seria esperado apenas do controle da glicose”, disse Haller. “Eles ajudam a explicar por que esses medicamentos reduzem consistentemente os eventos renais e cardiovasculares em diferentes populações de pacientes”.
Conservação dos vasos sanguíneos e energia celular
Nos peixes não tratados, um dos sinais mais marcantes de insuficiência renal foi a perda gradual de capilares, um processo conhecido como vasodilatação. Quando estes minúsculos vasos sanguíneos desapareceram, as células renais afastaram-se da produção eficiente de energia baseada nas mitocôndrias e tornaram-se mais dependentes de sistemas de reserva menos eficientes.
Os peixes tratados com inibidores de SGLT2 apresentaram um padrão muito diferente. Seus rins mantiveram redes capilares mais saudáveis e exibiram atividade genética mais alinhada com a dos animais mais jovens. Esses chamados “perfis transcricionais juvenis” têm sido associados a um melhor metabolismo energético e a níveis mais baixos de inflamação.
Acelerando a pesquisa sobre envelhecimento com aplicações humanas
A primeira autora do estudo, Anastasia Paulman, MD, trabalhou anteriormente como pós-doutorada no MDI Bio Lab e também ocupa um cargo clínico na Hanover Medical School. Ela estabeleceu e mantém uma colônia de peixes marinhos no Centro Kathryn Davis de Biologia Regenerativa e Envelhecimento. De acordo com Polman, o modelo oferece uma forma poderosa de acelerar a investigação sobre o envelhecimento, mantendo ao mesmo tempo uma ligação estreita com a saúde humana.
“Ver esses efeitos se manifestarem tão claramente em um modelo que envelhece rapidamente como o dos nossos peixes marinhos foi incrível”, disse Pohlman. “O que mais me impressionou foi como uma droga aparentemente simples afeta tantos sistemas interconectados nos rins – desde vasos sanguíneos e metabolismo energético até inflamação e função geral”.
Ao condensar décadas de envelhecimento renal em apenas alguns meses, o modelo fornece uma forma prática de avaliar como os tratamentos existentes e experimentais afetam a resiliência dos órgãos ao longo do tempo. Esta abordagem pode ajudar os pesquisadores a identificar os tratamentos mais promissores antes de transferi-los para ensaios clínicos em humanos.
A equipe planeja mais estudos para determinar se os inibidores do SGLT2 podem ajudar a reparar o tecido renal após danos relacionados à idade. Eles também pretendem examinar como o momento e a duração do tratamento afetam os resultados a longo prazo.
Este trabalho futuro será apoiado por instalações laboratoriais ampliadas e renovadas no MDI Bio Lab como parte da iniciativa MDI Bioscience, que se concentra em traduzir descobertas científicas básicas em estratégias que melhorem a saúde humana.
Esta pesquisa foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde (P30GM154610, P20GM203423), pela Morris Discovery Foundation, pela Scott R. McKenzie Foundation e pelo MDI Biological Laboratory.
