Descoberta sobre envelhecimento celular pode explicar doenças como o Alzheimer

Um dos grandes mistérios da biologia é descobrir o motivo do envelhecimento das célular. Cientistas do Salk Institute for Biological Studies relatam ter descoberto uma fraqueza em um componente das células cerebrais que pode explicar como o processo de envelhecimento ocorre no cérebro. Os cientistas descobriram que determinadas proteínas encontradas sobre a superfície do núcleo dos neurônios, chamadas de proteínas de vida extremamente longa (ELLPs), têm uma vida útil notavelmente longa.

As descobertas podem ser relevantes para a compreensão das origens moleculares do envelhecimento e de distúrbios neurodegenerativos como a doença de Alzheimer e a doença de Parkinson.

Enquanto a vida útil da maioria das proteínas totaliza dois dias ou menos, os pesquisadores do Salk Institute identificaram ELLPs no cérebro de ratos que eram tão antigas quanto o organismo, uma descoberta que eles relataram na revista Science. Trata-se do primeiro relato sobre uma máquina intracelular essencial cujos componentes incluem proteínas desta idade, que duram uma vida inteira, sem serem substituidas.

As ELLPs compõem os canais de transporte na superfície do núcleo; os portões que controlam os materiais que entram e que saem. Sua longa vida poderia ser uma vantagem se não fosse o desgaste que estas proteínas sofrem ao longo do tempo. Segundo Martin Hetzer, professor no Laboratório de Biologia Celular e Molecular do Salk Institute e chefe da pesquisa, tal desgaste enfraquece a capacidade dos canais tridimensionais de transporte que protegem o núcleo da célula de toxinas que podem alterar o DNA da célula e, assim, a atividade dos genes, resultando em envelhecimento celular.

Financiado pela Ellison Medical Foundation e pela Glenn Foundation for Medical Research, o grupo de pesquisa de Hetzer é o único laboratório no mundo que está investigando o papel destes canais de transporte, o chamado complexo de poro nuclear (NPC), no processo de envelhecimento.

Estudos prévios revelaram que as alterações na expressão do gene estão na base do processo de envelhecimento. Mas, até que tenha sido feita a descoberta do laboratório de Hetzer de que os NPCs dos mamíferos podem permitir que toxinas que prejudicam o DNA entrem no núcleo, a comunidade científica teve poucas pistas sólidas sobre como estas alterações genéticas ocorrem. "A característica fundamental que define o envelhecimento é um declínio geral na capacidade funcional de vários órgãos como o coração e o cérebro. Esta queda resulta da deterioração da homeostase, ou estabilidade interna, dentro das células constituintes destes órgãos. Pesquisas recentes em vários laboratórios ligaram a quebra da homeostase das proteínas ao declínio da função celular", disse Hetzer.

Os resultados que Hetzer e sua equipe relatam hoje sugerem que o declínio da função dos neurônios pode originar-se nas ELLPs que se deterioram como resultado dos danos ao longo do tempo. "A maioria das células, a não ser os neurônios, combatem a deterioração de seus componentes proteicos por meio do processo da rotatividade da proteína, no qual as partes das proteínas possivelmente lesionadas são substituídas por novas cópias funcionais. Nossos resultados também sugerem que a deterioração do poro nuclear pode ser um mecanismo geral de envelhecimento que leva a defeitos relacionados à idade na função nuclear, como a perda dos programas de expressão de genes da juventude", disse Hetzer.

A equipe de Hetzer inclui seus colegas do Salk Institute, assim como John Yates III, professor no Departamento de Fisiologia Química do Scripps Research Institute.

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