Um novo estudo publicado na Kidney International revelou que uma classe de medicamentos conhecida como inibidores de SGLT2 ajudou a prevenir danos relacionados à idade na estrutura e função renal do killifish turquesa africano. Este pequeno vertebrado completa seu ciclo de vida em apenas alguns meses, tornando-se um modelo único para o estudo do envelhecimento. Os resultados esclarecem os processos biológicos que sustentam a proteção renal e cardíaca proporcionada por esses medicamentos em humanos, efeitos que vão além de seu objetivo original de reduzir os níveis de açúcar no sangue.
A pesquisa também posiciona o killifish turquesa africano como uma nova ferramenta valiosa para explorar como os órgãos mudam com a idade e para testar rapidamente tratamentos que possam ajudar a preservar a saúde dos órgãos na fase adulta.
Um Peixe que Repete Décadas de Envelhecimento em Meses
O killifish turquesa africano está entre os vertebrados que envelhecem mais rapidamente, vivendo apenas de quatro a seis meses. Neste estudo, uma equipe internacional de 13 cientistas do Laboratório Biológico MDI, da Escola Médica de Hannover e do Colby College, constatou que o peixe apresenta mudanças renais ao longo do tempo que se assemelham estreitamente àquelas observadas nos rins humanos envelhecidos.
À medida que os peixes envelheciam, seus rins mostraram perda de pequenos vasos sanguíneos, danos à barreira de filtração, aumento da inflamação e distúrbios na forma como as células renais produzem e regulam energia. Essas mudanças são características bem conhecidas do envelhecimento renal e da doença em humanos.
Como o peixe experimenta esses processos de forma tão acelerada, os pesquisadores podem observar a progressão completa do envelhecimento renal em um curto espaço de tempo. Isso permite testar potenciais terapias muito mais rapidamente do que em animais de vida mais longa, como camundongos.
Um Medicamento Comum Avaliado Sob uma Nova Perspectiva
Após estabelecer o killifish como um modelo confiável de envelhecimento, os pesquisadores dirigiram sua atenção para os inibidores do cotransportador sódio-glicose-2 (SGLT2). Esses medicamentos são frequentemente prescritos para tratar doenças cardíacas e renais relacionadas ao diabetes.
“Esses medicamentos já são conhecidos por proteger o coração e os rins em pacientes com e sem diabetes”, afirmou Hermann Haller, M.D., autor sênior do estudo e presidente do Laboratório Biológico MDI. “O que não estava tão claro era como isso acontece.”
O estudo mostrou que os peixes tratados com inibidores de SGLT2 mantiveram rins mais saudáveis à medida que envelheceram. Seus rins retiveram redes capilares mais densas, barreiras de filtração mais fortes e uma produção de energia celular mais estável.
O tratamento também ajudou a preservar a comunicação entre diferentes tipos de células renais e reduziu a atividade inflamatória relacionada à idade em nível genético.
“Esses efeitos iniciais fornecem uma explicação biológica para as observações clínicas de que os benefícios dos inibidores de SGLT2 frequentemente superam o que seria esperado apenas com o controle da glicose”, disse Haller. “Eles ajudam a explicar por que esses medicamentos consistentemente reduzem eventos renais e cardiovasculares em diversas populações de pacientes.”
Preservação dos Vasos Sanguíneos e da Energia Celular
Em peixes não tratados, uma das mais marcantes evidências de declínio renal foi a gradual perda de capilares, um processo conhecido como rarefação vascular. À medida que esses pequenos vasos sanguíneos desapareciam, as células renais passaram a depender menos de uma produção de energia eficiente baseada em mitocôndrias e mais de sistemas de reserva menos eficazes.
Os peixes que receberam inibidores de SGLT2 apresentaram um padrão bem diferente. Seus rins mantiveram redes capilares mais saudáveis e mostraram uma atividade gênica que se assemelha mais à de animais mais jovens. Esses perfis de “transcrição juvenil” estavam ligados a um melhor metabolismo de energia e níveis mais baixos de inflamação.
Acelerando a Pesquisa sobre o Envelhecimento com Relevância Humana
A primeira autora do estudo, Anastasia Paulmann, M.D., que anteriormente trabalhou como pesquisadora pós-doutoral no Laboratório Biológico MDI e também ocupa uma posição clínica na Escola Médica de Hannover, estabeleceu e manteve a colônia de killifish no Centro Kathryn W. Davis para Biologia Regenerativa e Envelhecimento do laboratório. Segundo Paulmann, o modelo oferece uma maneira poderosa de acelerar a pesquisa sobre o envelhecimento enquanto se mantém intimamente ligado à saúde humana.
“Ver esses efeitos emergirem tão claramente em um modelo de rápido envelhecimento como o nosso killifish foi impressionante”, disse Paulmann. “O que mais me impressionou foi como um medicamento aparentemente simples influencia tantos sistemas interconectados dentro do rim — desde vasos sanguíneos e metabolismo energético até a inflamação e a função geral.”
Ao condensar décadas de envelhecimento renal em apenas alguns meses, o modelo oferece uma maneira prática de avaliar como tratamentos existentes e experimentais afetam a resiliência dos órgãos ao longo do tempo. Essa abordagem pode ajudar os pesquisadores a identificar as terapias mais promissoras antes de levá-las para ensaios clínicos em humanos.
A equipe planeja estudos futuros para determinar se os inibidores de SGLT2 podem ajudar a reparar o tecido renal após a ocorrência de danos relacionados à idade. Também pretendem explorar como o tempo e a duração do tratamento moldam os resultados a longo prazo.
Esse trabalho futuro será apoiado por instalações laboratoriais expandidas e reformadas no Laboratório Biológico MDI como parte da iniciativa MDI Bioscience da instituição, que se concentra na tradução de descobertas científicas básicas em estratégias que melhorem a saúde humana.
Esta pesquisa recebeu apoio dos Institutos Nacionais de Saúde (P30GM154610, P20GM203423), do Morris Discovery Fund, da Fundação Scott R. McKenzie e do Laboratório Biológico MDI.
