Associação entre SASP e Obesidade: Compostos Bioativos para Modulação

Como já bem descrita na literatura científica, a obesidade é um importante fator de risco para o desenvolvimento de comorbidades como diabetes tipo 2, doenças neurodegenerativas, osteoartrite, câncer, doenças cardiovasculares e renais [1,2]. O início da obesidade está ligado ao aumento de células senescentes (css) no tecido adiposo e em outros órgãos [3]. O SASP (secretoma) das css contribui para a propagação de um estado inflamatório crônico, pela liberação de fatores inflamatórios, de crescimento, angiogênicos, além de proteases de matrizes que atraem macrófagos no microambiente tecidual, ocasionando a disfunção local e sistêmica [2].

A senescência é um processo dinâmico com várias etapas. A iniciação da senescência é caracterizada por sinais precoces que são suficientes para desencadear processos como dano ao DNA, o mesmo ocorre na obesidade, estressores como a ingestão inadequada de nutrientes, dieta ocidental e inatividade física levam o organismo ao estado de senescência precoce. Nesse estado, a cromatina das css é gradativamente alterada e há resistência à apoptose celular, aumentando a produção de SASP. Por fim, na senescência tardia, o SASP se adapta e progride para a inflamação crônica, compartilhando do mesmo estado inflamatório da obesidade, aumentando o risco do desenvolvimento de doenças-crônicas associadas (Figura 1) [4].

Figura 1. Associação do processo de senescência celular, SASP e obesidade. Na obesidade existe acúmulo de css nos tecidos, principalmente no tecido adiposo, pelo aumento dos estressores do metabolismo (sedentarismo, nutrição inadequada e dieta ocidental). O acúmulo de tecido adiposo e de css levam ao aumento da inflamação e a elevação do risco do desenvolvimento de doenças associadas à obesidade (cérebro: desordens neurológicas; fígado: doença hepática gordurosa não alcoólica, esteatohepatite não alcoólica e carcinoma hepatocelular; pâncreas: diabetes tipo 2; intestino: disbiose e disfunção da barreira intestinal) [4].

A hiperglicemia e a dislipidemia associadas à obesidade, juntamente com o estresse metabólico também podem desencadear a senescência de uma infinidade de tipos celulares. Em estudo foi constatado que o tamanho médio do telômero, marcador de senescência, estava reduzido em até 30% nos cardiomiócitos de indivíduos idosos (peso normal e sobrepeso) e em indivíduos obesos mais jovens quando comparados ao controle (jovens com peso normal), demonstrando que obesidade ocasionou o envelhecimento cardíaco prematuro dos pacientes jovens [5].

Adultos com obesidade severa ou mórbida apresentam telômeros mais curtos em comparação a indivíduos eutróficos, principalmente devido a ação do fator de repetição telomérica 1 (TRF-1), um dos componentes do telosoma (responsável pelo reparo do DNA) e respostas adaptativas antioxidantes insuficientes para compensar o estresse oxidativo e o atrito dos telômeros [6].

Estudo científico apontou que camundongos (fêmeas) obesos apresentaram maior css no ovário quando comparados às irmãs magras da mesma ninhada, com acúmulo de lipofuscina, pigmento observado em css, sendo também referido como “pigmento da idade”. Além do aumento da expressão das proteínas p21/p16, que resultam na interrupção do ciclo celular, levando a célula ao estado senescente. O tratamento dos camundongos obesos com quercetina diminuiu significativamente os marcadores de senescência celular e inflamação (lipofuscina, p21/p16 e macrófagos) nos ovários, quando comparados ao grupo controle obeso [7].

De maneira também interessante, foi observado elevada expressão de proteínas p21/p16 no tecido adiposo visceral de animais alimentados com dieta rica em gordura, representando uma população de css nesse tecido. A eliminação dessas css por manipulação genética in vivo suprimiu do fenótipo SASP, resultando na melhora da tolerância à glicose e sensibilidade à insulina [1]. O SASP também foi capaz de suprimir a diferenciação de pré-adipócitos e promover a diferenciação de queratinócitos, resultando em alterações como lipodistrofia [8].

Nesse sentido, compostos que modulam o SASP, como curcumina, trans– resveratrol, licopeno, astaxantina antocianinas, proantocianidinas e quercetina, principalmente por inibir a ativação dos principais fatores de transcrição (NF-kB, fator nuclear kappa B e AP-1, proteína ativadora 1) envolvidos no controle da expressão de diversos genes ligados à resposta inflamatória, correlacionados também com a inflamação de baixo grau existente na obesidade, são estratégias que podem controlar a inflamação e o secretoma de SASP [7,9–14].

Além disso, esses compostos bioativos, juntamente com as vitaminas A, C e E podem ser capazes de diminuir o estresse oxidativo na obesidade ocasionado pelo acúmulo de tecido adiposo exacerbado e recrutamento de macrófagos [4]. Eles possuem alta capacidade de inativação de espécies reativas de oxigênio (EROs), protegendo as células de danos ao DNA e encurtamento de telômeros [15–17].

A curcumina, o licopeno, as antocianinas e o trans-resveratrol demonstraram aumentar a expressão de enzimas antioxidantes (glutationa peroxidase e superóxido dismutase), através da ativação de Nr-f2 (fator 2 relacionado ao fator nuclear eritróide 2), corroborando também para diminuição do estresse oxidativo e seus desdobramentos deletérios na senescência celular e obesidade [18,19].

Referências:

[1]        Kondoh H, Hara E. Targeting p21 for diabetes: Another choice of senotherapy. Cell Metab 2022;34:5–7. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.12.008.

[2]        Zhu Y, Armstrong JL, Tchkonia T, Kirkland JL. Cellular senescence and the senescent secretory phenotype in age-related chronic diseases. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2014;17:324–8. https://doi.org/10.1097/MCO.0000000000000065.

[3]        Conley SM, Hickson LTJ, Kellogg TA, McKenzie T, Heimbach JK, Taner T, et al. Human Obesity Induces Dysfunction and Early Senescence in Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stromal/Stem Cells. Front Cell Dev Biol 2020;8. https://doi.org/10.3389/fcell.2020.00197.

[4]        Rubio-Tomás T, Rueda-Robles A, Plaza-Díaz J, Álvarez-Mercado AI. Nutrition and cellular senescence in obesity-related disorders. Journal of Nutritional Biochemistry 2022;99. https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2021.108861.

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[6]        Erdem HB, Bahsi T, Ergün MA. Function of telomere in aging and age related diseases. Environ Toxicol Pharmacol 2021;85. https://doi.org/10.1016/j.etap.2021.103641.

[7]        Hense JD, Garcia DN, Isola J V., Alvarado-Rincón JA, Zanini BM, Prosczek JB, et al. Senolytic treatment reverses obesity-mediated senescent cell accumulation in the ovary. Geroscience 2022;44:1747–59. https://doi.org/10.1007/s11357-022-00573-9.

[8]        Wiley CD, Velarde MC, Lecot P, Liu S, Sarnoski EA, Freund A, et al. Mitochondrial dysfunction induces senescence with a distinct secretory phenotype. Cell Metab 2016;23:303–14. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2015.11.011.

[9]        Nie Y, Stürzenbaum SR. Proanthocyanidins of Natural Origin: Molecular Mechanisms and Implications for Lipid Disorder and Aging-Associated Diseases. Advances in Nutrition 2019;10:464–78. https://doi.org/10.1093/advances/nmy118.

[10]      Vaiserman A, Koliada A, Zayachkivska A, Lushchak O. Curcumin: A therapeutic potential in ageing-related disorders. PharmaNutrition 2020;14. https://doi.org/10.1016/j.phanu.2020.100226.

[11]      Menon VP, Sudheer AR. ANTIOXIDANT AND ANTI-INFLAMMATORY PROPERTIES OF CURCUMIN. 2007.

[12]      Gasek NS, Kuchel GA, Kirkland JL, Xu M. Strategies for targeting senescent cells in human disease. Nat Aging 2021;1:870–9. https://doi.org/10.1038/s43587-021-00121-8.

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[17]      Rychter AM, Hryhorowicz S, Słomski R, Dobrowolska A, Krela-Kaźmierczak I. Antioxidant effects of vitamin E and risk of cardiovascular disease in women with obesity – A narrative review. Clinical Nutrition 2022;41:1557–65. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2022.04.032.

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[19]      Khoo HE, Azlan A, Tang ST, Lim SM. Anthocyanidins and anthocyanins: Colored pigments as food, pharmaceutical ingredients, and the potential health benefits. Food Nutr Res 2017;61. https://doi.org/10.1080/16546628.2017.1361779.

 

 

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