Extractul din plante din Caryota maxima prelungește durata de viață prin metabolismul lipidic

Îmbătrânirea este un proces complex, marcat de declin progresiv al funcțiilor fiziologice și creșterea riscului bolilor cronice. Modificările metabolice, în special cele ale metabolismului lipidic, joacă un rol central în evoluția îmbătrânirii. În timp ce acizii grași polinesaturați pot contribui la stres oxidativ și procese inflamatorii asociate senescenței, acumularea de acizi grași mono-nesaturați (MUFA) a fost corelată cu longevitatea, atât la mamifere, cât și la modelul experimental C. elegans.
Semnalizarea insulină/IGF-1, mediată de receptorul DAF-2 la C. elegans, reprezintă un mecanism cheie care reglează durata de viață și metabolismul lipidic. Inhibarea căii DAF-2 activează enzimele responsabile de biosinteza MUFA, un fenomen asociat cu prelungirea duratei de viață și creșterea rezistenței la stres.

Deși numeroase extracte vegetale sunt cunoscute pentru efecte antioxidante, puține dintre ele au fost investigate sistematic pentru proprietăți geroprotectoare. În acest context, studiul publicat în Acta Materia Medica a evaluat potențialul extractului din frunze de Caryota maxima (denumit JM13001) de a modula metabolismul lipidic și de a extinde durata de viață a nematodelor.

Metode

Prepararea extractului și modelul experimental

Frunzele de C. maxima au fost procesate prin extracție etanolică, urmată de liofilizare. Extractul JM13001 a fost testat pe tulpini de C. elegans, inclusiv mutanți cu deficiențe în genele cheie implicate în semnalizarea DAF-2 și în biosinteza MUFA.

Protocolul experimental a inclus:

• Testarea duratei de viață și a parametrilor de sănătate (mobilitate, frecvența contracțiilor faringiene).
• Evaluarea rezistenței la stres oxidativ și osmotic.
• Colorarea lipidică (Nile Red, LipidTOX) și analiza compoziției acizilor grași prin GC-MS.
• Analiza expresiei genice a markerilor implicați în răspunsul la stres (sod-1, sod-2, sod-3), în metabolismul lipidic (fat-5/6/7) și în semnalizarea DAF-2 (daf-16, skn-1).

În plus, extractul a fost fracționat prin HPLC, iar componentele bioactive au fost identificate prin LC-MS, urmate de teste funcționale cu compuși puri.

Rezultate

Prelungirea duratei de viață și îmbunătățirea sănătății nematodelor

Tratamentul cu JM13001 a extins durata de viață a nematodelor într-o manieră dependentă de doză. Doza optimă (200 μg/mL) a fost asociată cu:

• Creșterea semnificativă a frecvenței contracțiilor faringiene la vârste înaintate.
• Îmbunătățirea mobilității (număr crescut de ondulații ale corpului).
• Rezistență mai mare la stres oxidativ și osmotic.

Controlul creșterii bacteriene a arătat că efectele nu s-au datorat restricției calorice secundare.

Modificări metabolice: acumularea MUFA și creșterea depozitelor lipidice

Analizele lipidice au evidențiat:

• Creșterea nivelurilor de acizi grași mono-nesaturați (palmitoleic și oleic).
• Upreglarea expresiei genelor fat-5, fat-6 și fat-7 (desaturaze Δ9), responsabile de conversia acizilor grași saturați în MUFA.
• Reducerea expresiei genelor implicate în biosinteza PUFA (fat-1–fat-4).

Această remodelare a profilului lipidic a fost corelată cu mărirea dimensiunii și numărului picăturilor lipidice în intestinul posterior.

Rolul semnalizării DAF-2 și al factorilor transcripționali

În mutanții daf-2, JM13001 nu a mai determinat creșterea suplimentară a depozitelor lipidice sau prelungirea duratei de viață, sugerând o dependență de semnalizarea DAF-2. Suplimentar:

• Activarea nucleară a DAF-16 (vizualizată prin translocarea DAF-16::GFP).
• Creșterea expresiei skn-1 și a genelor antioxidante (sod-2, sod-3).

Experimentele pe mutanții daf-16 și skn-1 au demonstrat că efectele extractului au fost abolite în absența acestor factori, confirmând implicarea căilor DAF-2–DAF-16 și DAF-2–SKN-1.

Identificarea compușilor activi: rolul rutinului

Fracționarea prin HPLC și analiza LC-MS au identificat trei compuși majori: rutin, isoquercitrin și kaempferol-3-O-rutinozid. Testarea lor individuală a evidențiat că:

• Rutinul a reprodus integral efectele JM13001 asupra prelungirii duratei de viață și acumulării lipidice.
• Suplimentarea combinată (rutin + isoquercitrin + kaempferol-3-O-rutinozid) nu a avut efecte suplimentare față de rutinul singular.
• Acțiunea rutinului a fost dependentă de activitatea căilor DAF-2, întrucât efectele sale au fost abolite la nematodele daf-2 RNAi sau mutante daf-2.

Interpretare

Studiul demonstrează că extractul JM13001 acționează ca un geroprotector, inducând remodelarea compoziției lipidice prin creșterea nivelurilor MUFA. Aceste modificări pot limita stresul oxidativ asociat PUFA și susțin rezistența la stres. Identificarea rutinului ca principal compus activ aduce dovezi solide că flavonoidele pot influența durata de viață prin reglarea metabolismului lipidic.

În plus, faptul că efectele au fost dependente de activarea DAF-16 și SKN-1 sugerează că rutinul acționează în aval de receptorul insulină/IGF-1. Aceste rezultate conturează o nouă direcție de cercetare privind compușii naturali care modulează căile metabolice implicate în îmbătrânire.

Concluzii

JM13001, un extract din frunze de C. maxima, extinde durata de viață și sănătatea C. elegans prin creșterea nivelurilor MUFA și activarea căilor DAF-2–DAF-16/DAF-2–SKN-1. Rutinul, identificat drept principalul constituent activ, reproduce aceste efecte, sugerând un potențial geroprotector cu relevanță evolutiv conservată. Această descoperire deschide perspective promițătoare pentru dezvoltarea de intervenții nutriționale menite să întârzie procesele de îmbătrânire prin țintirea metabolismului lipidic.