Estudo aponta eventos no início do envelhecimento celular

Estudo aponta eventos no início do envelhecimento celular

Imagem microscópica da levedura da espécie 'Saccharomycopsis fodiens' (Foto: B. Schlag-Edler)

Cientistas nos EUA fizeram experimentos com leveduras, um tipo de fungo.

Resultado pode ajudar a explicar fatores que influenciam longevidade.

Cientistas do Centro de Pesquisa de Câncer Fred Hutchinson, em Seattle, nos EUA, publicaram na edição da revista "Nature" desta quarta-feira (21) artigo em que apontam eventos-chave que ocorrem no início do processo de envelhecimento celular, como resultado de uma série de estudos feitos ao longo de dez anos com leveduras – um tipo de fungo.

As pesquisas, coordenadas por Daniel Gottschling e Adam Hughes, podem ajudar para entender melhor como os genes e o meio ambiente, incluindo a restrição calórica na dieta, são capazes de influenciar a longevidade e a incidência de câncer e doenças neurodegenerativas.

Os autores identificaram que a presença de acidez em uma estrutura celular chamada vacúolo, e também o funcionamento das mitocôndrias – "usinas de energia" que atuam na respiração celular – são fundamentais para explicar o processo de envelhecimento.

Os vacúolos são organelas que armazenam líquidos resultantes da nutrição ou da excreção celular, e ficam localizados dentro do citoplasma – parte da célula entre o núcleo e a membrana externa que a delimita. Nos animais, essas função é exercida pelos lisossomos.

Nesses trabalhos, os cientistas descrevem um novo mecanismo que pode ter um paralelo nas células humanas. As pesquisas começaram quando Gottschling e Hughes procuravam nas mitocôndrias a fonte dos danos relacionados à idade.

"Normalmente, as mitocôndrias são tubos bonitos e longos, mas, à medida que as células envelhecem, elas se tornam robustas e fragmentadas", explicou Gottschling, que também é professor associado do Departamento de Ciências do Genoma na Universidade de Washington. 

Essas mudanças vistas em leveduras também acontecem nos humanos, como em neurônios e células do pâncreas.

O fator responsável por alterar as mitocôndrias e torná-las distorcidas e disfuncionais tem sido um mistério, mas agora os pesquisadores descobriram que mudanças específicas nos vacúolos desencadeiam os problemas nas mitocôndrias.

Os vacúolos têm duas principais tarefas: degradar proteínas e armazenar "blocos de construção" moleculares nas células. Para desempenhar tudo isso, o interior deles é altamente ácido.

No caso das leveduras, o vacúolo se torna menos ácido relativamente cedo em relação ao tempo de vida delas, e essa queda impede o armazenamento de alguns nutrientes. Isso acaba destruindo a fonte de energia das mitocôndrias, fazendo com que elas se rompam.

Processo de envelhecimento pode estar 'escondido' nos vacúolos dentro das células(Foto: Reprodução)

Ao impedir essa diminuição na acidez dos vacúolos, a função das mitocôndrias foi preservada e as células das leveduras viveram por mais tempo. O que provoca essa queda de acidez, porém, ainda é desconhecido.

"Ficamos surpresos ao descobrir que era a função de armazenamento, e não de degradação de proteínas pelos vacúolos, que parece causar a disfunção mitocondrial nas células de envelhecimento", disse Hughes.

A descoberta inesperada levou os autores a começarem a investigar os efeitos da restrição calórica – conhecida por prolongar a vida de leveduras, vermes, moscas e mamíferos – sobre a acidez dos vacúolos. Foram consideradas as semelhanças entre a biologia de leveduras e das células humanas.

Os pesquisadores também observaram que as leveduras "mães" tinham uma menor acidez nos vacúolos que as filhas recém-nascidas. Isso poderia ajudar a explicar, ainda, como o simples ato da divisão celular contribui para o envelhecimento.