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Dec 08, 2023

Perspectiva integrativa do processo de envelhecimento saudável considerando o metaboloma, modulação autonômica cardíaca e aptidão cardiorrespiratória avaliados em faixas etárias

Relatórios Científicos volume 12,

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 21314 (2022) Citar este artigo

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O processo de envelhecimento provoca alterações em todos os níveis orgânicos. Embora o metabolismo, a modulação autonômica cardíaca (CAM) e a aptidão cardiorrespiratória (CRF) sejam amplamente estudados em função da idade, eles são estudados principalmente de forma isolada, dificultando a percepção de suas variações concomitantes. Este estudo teve como objetivo investigar as mudanças integradas que ocorrem no metaboloma, CAM e CRF ao longo do envelhecimento em indivíduos aparentemente saudáveis. Os indivíduos (n = 118) foram divididos em cinco grupos de acordo com a idade (20–29, 30–39, 40–49, 50–59 e 60–70 anos) e foram submetidos a coleta de sangue, avaliação autonômica e exame cardiopulmonar teste ergométrico para análise metabolômica por espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear, análise da modulação autonômica cardíaca e ACR por análise do consumo de oxigênio de pico, respectivamente. O post hoc de Tukey e o tamanho do efeito com intervalo de confiança foram usados ​​para variáveis ​​com um efeito ANOVA unidirecional significativo (P < 0,01). As principais alterações ocorreram na faixa etária mais avançada, onde o CRF, valina, leucina, isoleucina, 3-hidroxiisobutirato e CAM diminuíram e o ácido hipúrico aumentou. Os resultados sugerem alterações significativas no metaboloma, CAM e CRF após os 60 anos como consequência dos prejuízos do envelhecimento, mas com algumas alterações no perfil metabólico que podem ser favoráveis ​​para mitigar os efeitos deletérios do envelhecimento.

O envelhecimento é um processo complexo caracterizado por alterações em todos os níveis orgânicos1. Existem várias características da senescência que podem ser resumidas em instabilidade genômica, desgaste dos telômeros, alterações epigenéticas, perda de proteostase, detecção desregulada de nutrientes, disfunção mitocondrial, senescência celular, exaustão de células-tronco e comunicação intercelular alterada2,3. As quatro primeiras marcas são as principais responsáveis ​​pelos efeitos deletérios do envelhecimento, as três seguintes são os influenciadores positivos ou negativos das quatro marcas anteriores, enquanto as duas últimas são consequências de mudanças nas sete marcas anteriores e fornecem feedback sobre os efeitos deletérios2 ,3.

Essas alterações observadas durante o envelhecimento estão relacionadas a mudanças funcionais e estruturais em sistemas orgânicos3,4,5,6,7 como a integridade do sistema nervoso autônomo (SNA) e a capacidade do corpo de gerar energia usando oxigênio7,8,9,10 . Enquanto o SNA desempenha um papel no controle, manutenção e regulação das funções vitais e viscerais do organismo11, o pico de consumo de oxigênio (VO2PEAK) é resultado da maior capacidade da atividade integrada do metabolismo com os sistemas muscular, cardiovascular, respiratório e sistema nervoso e está relacionada com a aptidão cardiorrespiratória (ACR)12. Assim, a atividade do SNA e o valor do VO2PEAK são importantes marcadores da integridade e saúde sistêmica e metabólica. Vários estudos relataram um desequilíbrio no SNA, como aumento da modulação simpática cardíaca (CSM), redução da modulação parassimpática cardíaca (CPM) e redução progressiva dos valores de VO2PICO com o envelhecimento fisiológico8,9,13.

Recentemente, com o avanço da bioinformática e das ciências "ômicas", diversos estudos têm utilizado a metabolômica para estudar o metabolismo durante o envelhecimento, principalmente pela vantagem de avaliar as características fenotípicas do organismo1,14,15,16. O foco principal desses estudos é quais alterações e perfis no metaboloma humano estão relacionados ao envelhecimento e à longevidade14,16. Assim, estudos também têm investigado as associações entre alterações do sistema orgânico comumente observadas durante o envelhecimento e o perfil metabólico14,17, incluindo a relação entre metaboloma e aptidão cardiorrespiratória, ou metaboloma e controle do SNA18,19,20. Estudos mostraram diferenças nos níveis séricos de metabólitos envolvidos principalmente nas vias bioenergéticas em indivíduos com maior aptidão cardiorrespiratória (como reduções de aminoácidos, intermediários do ciclo do ácido cítrico e glicerol no sangue em repouso)21,22. Por outro lado, considerando o controle autonômico cardíaco em um contexto de doença como o diabetes mellitus, estudos mostraram um desequilíbrio sérico de aminoácidos, ácidos graxos e metabólitos envolvidos no ciclo do ácido cítrico com redução do CPM18,23. No entanto, pouco se sabe sobre as mudanças integrativas no perfil metabólico e nos sistemas orgânicos durante o envelhecimento saudável em indivíduos sem grandes fatores de risco cardiovascular (por exemplo, obesidade, hipertensão, tabagismo, etc.).