Impact of food supplements on yeast chronological aging

Abstract

Os adoçantes tornaram-se uma escolha eletiva para substituir o açúcar, particularmente para indivíduos obesos ou para aqueles que não podem tolerar açúcar nas suas dietas, tais como os diabéticos. Os adoçantes apresentam o mesmo sabor doce que o açúcar, no entanto os efeitos por eles promovidos não são bem definidos ou completamente compreendidos. Os adoçantes são classificados como naturais e sintéticos/artificiais e são utilizados para fins terapêuticos, clínicos, e como um substituto palatável do açúcar. Embora muitos adoçantes tenham a sua utilização aprovada por agências internacionais, faltam ainda estudos que os liguem ao envelhecimento, que é um processo biológico complexo e multifatorial determinado pela combinação de fatores genéticos e ambientais. O principal objetivo deste trabalho foi estudar o impacto que a suplementação com adoçantes (sucralose, ciclamato, sacarina, xilitol e stevia) tem no envelhecimento celular. Para atingir os objetivos propostos, o envelhecimento cronológico da levedura Saccharomyces cerevisiae foi utilizada como modelo de envelhecimento celular. Os resultados apresentados demonstraram que as células têm uma resposta diferente de acordo com o adoçante usado. Enquanto que o xilitol e a sacarina inibem o crescimento celular, o ciclamato de sódio ou a stevia estimulam o crescimento das células. Adicionalmente, também demonstramos que a suplementação com ciclamato de sódio ou stevia induz uma extensão da longevidade, que foi acompanhada por um aumento da autofagia, sem grandes alterações no perfil do ciclo celular e acumulação de espécies recativas de oxigénio. As análises por HPLC mostraram que as células não são capazes de metabolizar nenhum dos adoçantes, sugerindo que provavelmente estão a sinalizar a ativação de vários mecanismos. Globalmente, estes resultados demonstram a importância destes estudos e abrem novas perspetivas sobre o efeito destes adoçantes no envelhecimento celular.

Sweeteners have become an elective choice to substitute sugar, particularly for those who may struggle with obesity or cannot tolerate sugar in their diets, such as diabetics. Sweeteners present the same sweet taste as sugar, nevertheless the effects promoted are not well defined or completely understood. Sweeteners are classified into natural and synthetic/artificial and are used for therapeutic and clinical purposes, and as a palatable substitute for sugar. Although many sweeteners have their use approved by international health agencies, there are still lacking studies linking them to aging, which is a complex, multifactorial biological process determined by the combination of genetic and environmental factors. The main objective of this work was to study the impact that supplementation with sweeteners (sucralose, cyclamate, saccharin, xylitol, and stevia) have on chronological aging. To achieve the proposed aims, the chronological lifespan (CLS) of the yeast Saccharomyces cerevisiae was used as an aging cellular model. The results presented demonstrated that cells have a different response according to the sweetener. While xylitol and saccharin inhibit cell grow, sodium cyclamate or stevia stimulate it. Furthermore, sodium cyclamate or stevia supplementation are associated with extended CLS, which was accompanied with increased autophagy, without major alterations on cell cycle profile and accumulation of reactive oxygen species. Furthermore, HPLC analyses showed that cells are not able to metabolize none of the sweeteners, suggesting that they are probably signaling the activation of several mechanisms. Overall, these results open new perspectives for the effects of sweeteners on cellular aging.