O segredo para uma vida longa? Para os vermes, uma proteína de reciclagem celular é essencial

Cientistas do Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute mostraram que os vermes vivem vidas mais longas se produzirem níveis excessivos de uma proteína, a p62, que reconhece proteínas celulares tóxicas que são marcadas para destruição. A descoberta, publicada na Nature Communications, pode ajudar a descobrir tratamentos para doenças relacionadas à idade, como a doença de Alzheimer, que geralmente são causadas pelo acúmulo de proteínas dobradas.

"Pesquisas, incluindo a nossa, mostraram que a vida útil pode ser estendida melhorando a autofagia - o processo usado pelas células para degradar e reciclar componentes celulares velhos, quebrados e danificados", diz Malene Hansen, Ph.D, professora de Desenvolvimento. Programa de envelhecimento e regeneração em Sanford Burnham Prebys e autora sênior do estudo. "Antes deste trabalho, entendemos que a autofagia como um processo estava ligada ao envelhecimento, mas o impacto da p62, uma proteína seletiva de autofagia, na longevidade era desconhecida".

Os cientistas pensavam que a reciclagem de células funcionava da mesma maneira para todos os resíduos. Nos anos mais recentes, os pesquisadores estão aprendendo que a autofagia pode ser altamente seletiva - o que significa que a célula usa "caminhões de reciclagem" distintos, como a proteína p62, para entregar diferentes tipos de lixo aos "centros de reciclagem" celulares. Por exemplo, sabe-se que o p62 fornece seletivamente proteínas agregadas e mitocôndrias desgastadas (as centrais elétricas da célula) aos centros de reciclagem.

Para entender melhor o papel do p62 na reciclagem e longevidade celular, os cientistas usaram lombrigas transparentes de vida curta, chamadas C. elegans, para seus estudos. Anteriormente, a equipe de Hansen descobriu que os níveis de p62 aumentam após um curto choque térmico ser administrado aos vermes. Isso provou ser benéfico para os animais e necessário para a longevidade causada pelo estresse térmico moderado.

Essas descobertas levaram os cientistas a projetar geneticamente C. elegans para produzir níveis excessivos da proteína p62. Em vez da vida útil habitual de três semanas, esses vermes viveram por um mês - equivalente a uma extensão de 20 a 30% da vida útil. Os pesquisadores ficaram intrigados ao descobrir que, aumentando os níveis de p62, o "caminhão de reciclagem", os "centros de reciclagem" se tornaram mais abundantes e foram capazes de reciclar mais "lixo", indicando que o p62 é um impulsionador do processo de reciclagem.

"Agora que confirmamos que a autofagia seletiva é importante para a longevidade, podemos avançar para o próximo passo: identificar que 'lixo' celular prejudicial está removendo. Com esse conhecimento, esperamos atingir componentes celulares específicos que são fatores de risco para a longevidade ", diz Caroline Kumsta, Ph.D., professora assistente de pesquisa no laboratório de Hansen e principal autora do estudo.

Muitas doenças relacionadas à idade, incluindo a doença de Alzheimer e Huntington, são causadas pelo acúmulo de proteínas tóxicas e mal dobradas. Hansen e Kumsta mostraram anteriormente que níveis aumentados de p62 eram capazes de melhorar a vida útil de um modelo de doença de C. elegans Huntington. Os cientistas esperam que o estudo da autofagia seletiva através de proteínas como a p62 possa levar a terapias que eliminam as proteínas que são prejudiciais para uma vida longa e saudável. Encontrar possíveis caminhos terapêuticos para doenças relacionadas à idade é cada vez mais importante à medida que a população dos EUA envelhece: em cerca de uma década, cerca de 20% dos americanos - cerca de 71 milhões de pessoas - terão 65 anos ou mais e maior risco de doenças crônicas.

Enquanto os cientistas veem muito potencial em suas descobertas - e são encorajados que os benefícios do aumento dos níveis de p62 na longevidade parecem ser evolutivamente conservados, como demonstrou um estudo recente em moscas da fruta - eles recomendam cautela nas traduções diretas para seres humanos: Demonstrou-se que a p62 está associada ao câncer em humanos.

"Dada a ligação conhecida entre p62 e câncer, é ainda mais importante mapear o processo seletivo de autofagia do início ao fim", diz Hansen, "Armado com essas informações, podemos melhorar as funções benéficas da p62 na autofagia seletiva e encontrar terapias que promovam o envelhecimento saudável".

Fonte da história:

Materiais fornecidos pelo Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute.