O envelhecimento artificialmente acelerado por fotoperíodo encurtado altera a expressão gênica precoce (Fos) no núcleo supraquiasmático e a excreção de sulfatoximelatonina em um pequeno primata, Microcebus murinus

Nos mamíferos, uma série de mudanças anatômicas e funcionais ocorrem no sistema de temporização circadiano com o envelhecimento. Em certas espécies, o envelhecimento pode ser modificado por vários fatores que induzem uma série de alterações patológicas. Em um pequeno primata, o lêmure camundongo cinza (Microcebus murinus), a aceleração de longo prazo dos ritmos sazonais ao expor os animais a um regime fotoperiódico reduzido (até 2,5 vezes o regime fotoperiódico natural) altera a longevidade, com base em curvas de sobrevivência e mudanças morfológicas . Isso fornece um modelo para desafiar a ideia de que as modificações do marca-passo circadiano estão relacionadas à idade cronológica (anos) versus biológica (ciclos fotoperiódicos). Para avaliar o efeito do envelhecimento e do envelhecimento acelerado no marcapasso circadiano desse primata, medimos as variações do peso corporal, o ritmo diário na urina 6-sulfatoximelatonina e a expressão induzida pela luz do gene precoce imediato (Fos) no núcleo supraquiasmático de lêmures ratos que foram expostos a diferentes ciclos fotoperiódicos. Amostras de urina foram coletadas ao longo do dia e os níveis de 6-sulfatoximelatonina na urina foram medidos por radioimunoensaio. A expressão de Fos induzida por luz no núcleo supraquiasmático foi estudada expondo os animais a um pulso de luz monocromático de 15 min (500 nm) em níveis saturantes ou sub-saturados de irradiância (10 (11) ou 10 (14) fótons / cm (2) / s) durante a fase escura. O padrão clássico de excreção de 6-sulfatoximelatonina foi significativamente alterado em lêmures de camundongos envelhecidos que não mostraram um pico noturno. A expressão de Fos após a exposição a baixos níveis de irradiância foi reduzida em 88% no núcleo supraquiasmático de lêmures camundongos envelhecidos. A exposição a níveis mais elevados de irradiância apresentou resultados semelhantes, com redução de 66% na expressão de Fos nos animais idosos. Animais submetidos ao envelhecimento artificialmente acelerado demonstraram as mesmas alterações na produção de melatonina e na resposta de Fos à luz que os animais mantidos em um ciclo fotoperiódico de rotina. Nossos dados indicam que há mudanças dramáticas na produção de melatonina e na resposta celular à entrada fótica no núcleo supraquiasmático de lêmures ratos idosos, e que essas alterações dependem do número de ciclos sazonais expressos, e não de uma idade cronológica fixa. Esses resultados fornecem novos insights sobre os mecanismos subjacentes ao envelhecimento artificial acelerado no nível dos mecanismos moleculares do relógio biológico.