Descobertas recentes: papel vital da microautofagia no combate ao envelhecimento

por Santiago Fernández
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microautophagy research

Uma pesquisa recentemente publicada destaca a importância da microautofagia e de proteínas específicas, STK38 e GABARAPs, na reparação de lisossomos danificados, lançando luz sobre o processo de envelhecimento celular e estratégias potenciais para tratar doenças associadas à idade.

Um estudo inovador realizado por investigadores da Universidade de Osaka revelou que os lisossomas, estruturas celulares críticas, participam num mecanismo de reparação denominado microautofagia, que é crucial para retardar o processo de envelhecimento.

O envelhecimento ocorre a nível celular e é uma parte natural do ciclo de vida de um organismo. As células, à medida que envelhecem, sofrem danos internos e externos. Para mitigar estes danos, as células utilizam vários mecanismos para preservar a sua funcionalidade e estabilidade.

Central neste processo é o lisossoma, que desempenha um papel fundamental na decomposição de componentes celulares danificados e patógenos, sustentando assim a saúde celular e dos tecidos. Surge uma questão importante: existem mecanismos para reparar lisossomas danificados e, em caso afirmativo, quais são?

Resumo: A restauração dos lisossomos envolve microautofagia conduzida por ESCRT. Proteínas como STK38 e GABARAPs são cruciais neste processo, auxiliando no recrutamento de ESCRTs para os lisossomos, mantendo assim a integridade lisossomal e combatendo o envelhecimento. Reconhecimento: Universidade de Osaka

Microautofagia: crucial para a restauração lisossomal

Um estudo, publicado recentemente na EMBO Reports por pesquisadores da Universidade de Osaka e da Universidade Médica de Nara, demonstra que um processo conhecido como “microautofagia” repara lisossomas danificados. O estudo também identifica duas proteínas-chave que regulam este processo.

A microautofagia, uma importante variante da autofagia em organismos superiores, é um processo controlado onde componentes celulares disfuncionais são decompostos. Embora se pense que faz parte dos mecanismos mais amplos de resposta aos danos lisossómicos, o seu papel exacto não é claro.

Danos lisossômicos, frequentemente associados ao envelhecimento acelerado e à redução da expectativa de vida, são uma ocorrência frequente. O estudo teve como objetivo elucidar os mecanismos de reparo do dano lisossômico, com foco na via Hippo, via de sinalização que influencia diversos processos celulares, incluindo o crescimento.

A depleção de STK38 leva ao envelhecimento acelerado: (painel esquerdo) Aumento de lisossomas danificados (verde) observado em STK38-KO C. elegans. (Painel direito) Vida útil reduzida em vermes STK38-KO (linha vermelha) em comparação com o tipo selvagem (linha preta). Fonte: Adaptado de Ogura et al., EMBO Rep, 2023

Os pesquisadores inibiram componentes da via Hippo em células humanas, observando a resposta das células ao dano lisossômico induzido. Isto levou à descoberta de que a serina-treonina quinase 38 (STK38) é vital para responder aos danos lisossomais.

Revelando mecanismos de reparo lisossômico

Posteriormente, descobriu-se que o STK38 colabora com o “complexo de triagem endossomal necessário para máquinas de transporte (ESCRT)”, anteriormente conhecido por seu papel no reparo lisossômico.

Papel do STK38 no recrutamento lisossômico de VPS4: Nas células de controle, VPS4 (verde) alinha-se com os lisossomos (magenta) sob condições de dano lisossômico (canto inferior esquerdo). No entanto, a formação de VPS4 nos lisossomas é dificultada nas células knockdown de STK38 (canto inferior direito). Fonte: Adaptado de Ogura et al., EMBO Rep, 2023

“STK38 é essencial para atrair a 'classificação de proteína vacuolar 4' (VPS4) para os lisossomos danificados, desempenhando um papel fundamental no desmantelamento da maquinaria ESCRT pós-reparo”, afirma Monami Ogura, principal autora do estudo. Eles também descobriram que o reparo da membrana lisossomal da maquinaria ESCRT é mediado pela microautofagia.

GABARARPs e seu papel no reparo lisossômico

Além disso, o estudo identificou a necessidade de lipidação não canônica da subfamília da proteína 8 relacionada à autofagia (ATG8), conhecida como proteínas associadas ao receptor do ácido gama-aminobutírico (GABARAPs), para esse processo de reparo. Ao contrário do fagóforo de membrana dupla na lipidação canônica, a lipidação não canônica envolve a lipidação de ATG8s em endolisossomos de membrana única.

O estudo demonstra que os GABARAPs são cruciais para as etapas iniciais do reparo lisossômico. “Nossas descobertas mostram que a lipidação não canônica de ATG8s é fundamental para recrutar máquinas ESCRT para reparar lisossomos danificados”, explica Shuhei Nakamura, o autor sênior.

A pesquisa descobriu que a ausência de reguladores de microautofagia aumentou as taxas de células senescentes e diminuiu a expectativa de vida em C. elegans. Tanto o STK38 quanto o GABARAPs têm funções que são conservadas evolutivamente, ressaltando a importância desta via na preservação da integridade lisossômica, na saúde celular e na prevenção da senescência e envelhecimento celular. Os insights detalhados deste estudo podem contribuir significativamente para promover o envelhecimento saudável e tratar doenças relacionadas à idade.

Esta pesquisa recebeu financiamento

Perguntas frequentes (FAQs) sobre pesquisa em microautofagia

Qual é a descoberta recente sobre o papel da microautofagia no envelhecimento?

Pesquisas recentes descobriram que a microautofagia, juntamente com as proteínas específicas STK38 e GABARAPs, desempenha um papel crucial na reparação de lisossomos danificados. Esta descoberta é significativa na compreensão do processo de envelhecimento a nível celular e abre novos caminhos para o tratamento de doenças relacionadas com a idade.

Como a microautofagia contribui para a saúde celular?

A microautofagia é um processo em que componentes celulares disfuncionais são quebrados. É essencial para manter a saúde celular, reparando os lisossomos danificados, que são vitais na digestão de componentes danificados e patógenos. Isso ajuda a preservar a estabilidade celular e tecidual.

O que são STK38 e GABARAPs e por que são importantes?

STK38 e GABARAPs são proteínas identificadas como reguladores chave no processo de microautofagia. STK38 é crucial para a resposta ao dano lisossômico, enquanto os GABARAPs são necessários para a primeira etapa do reparo lisossômico. Seus papéis são vitais na manutenção da integridade lisossomal e na prevenção do envelhecimento celular.

Qual foi a metodologia da pesquisa realizada pela Universidade de Osaka?

Os pesquisadores da Universidade de Osaka e da Universidade Médica de Nara se concentraram na via do hipopótamo para compreender os mecanismos de reparo lisossômico. Eles inibiram componentes desta via em células humanas para observar a resposta ao dano lisossômico induzido. Isto levou à identificação de STK38 e GABARAPs como atores-chave no processo de reparo.

Como esta pesquisa contribui para a compreensão do envelhecimento?

Esta pesquisa fornece informações valiosas sobre os mecanismos celulares que combatem o envelhecimento. Compreender como a microautofagia, com o envolvimento de STK38 e GABARAPs, repara os lisossomos e mantém a saúde celular, abre caminho para o desenvolvimento de tratamentos para doenças relacionadas à idade e para a promoção do envelhecimento saudável.

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5 comentários

Dave_o_cético Dezembro 21, 2023 - 11:08 am

Não tenho certeza se compro tudo isso. Quero dizer, o envelhecimento é tão complexo, podemos realmente retardá-lo com apenas algumas proteínas? Parece um pouco rebuscado para mim.

Responder
MarcaT Dezembro 22, 2023 - 3:28 am

devo dizer que estou um pouco perdido com todo o jargão científico aqui, mas parece importante? tipo, consertar células para parar o envelhecimento, isso é uma grande notícia, certo

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Amante da Ciência101 Dezembro 22, 2023 - 4:34 am

O papel da microautofagia na saúde celular é simplesmente alucinante! É como descobrir uma arma secreta que nosso corpo tem contra o envelhecimento. Mal posso esperar para ver aonde essa pesquisa vai levar.

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Jessie K. Dezembro 22, 2023 - 4:53 am

uau, isso é uma coisa muito legal! O envelhecimento e a forma como as células lidam com ele são super fascinantes, é como uma janela sobre como podemos viver mais e com mais saúde.

Responder
Anna_J Dezembro 22, 2023 - 9:47 am

É incrível quanto progresso estamos fazendo na compreensão do processo de envelhecimento. Estas proteínas, STK38 e GABARAPs – podem mudar o jogo na ciência médica!

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