Um processo celular oculto pode levar ao envelhecimento e às doenças

Compreender por que o envelhecimento tantas vezes anda de mãos dadas com doenças é o foco central do laboratório liderado por Kris Burkewitz, professor assistente de biologia celular e do desenvolvimento. A sua equipa está a investigar se é possível separar o processo biológico do envelhecimento do desenvolvimento de doenças, com o objectivo de ajudar as pessoas a permanecerem mais saudáveis ​​até mais tarde na vida. Para fazer isso, o laboratório estuda como as células organizam suas estruturas internas, conhecidas como organelas, e como as mudanças nessas estruturas influenciam o desempenho celular, o metabolismo e o risco de doenças.

Uma nova maneira de as células se adaptarem ao envelhecimento

Num estudo recente publicado em Biologia Celular da NaturezaBurkewitz e seus colegas descrevem uma forma recentemente identificada como as células respondem ao envelhecimento. A sua investigação mostra que as células remodelam ativamente o retículo endoplasmático, ou RE, uma das maiores e mais complexas estruturas dentro da célula. Em vez de permanecer estático, o RE sofre remodelação controlada à medida que os organismos envelhecem.

A equipe descobriu que essa remodelação acontece por meio de um processo denominado ER-fagia. Durante a fagia do RE, as células decompõem seletivamente regiões específicas do RE. A identificação da fagia por ER como parte do processo de envelhecimento sugere que um dia ela poderá se tornar um alvo para medicamentos destinados a doenças relacionadas à idade, incluindo distúrbios neurodegenerativos e doenças metabólicas.

Olhando além das peças celulares para a organização celular

“Enquanto muitos estudos anteriores documentaram como os níveis de diferentes mecanismos celulares mudam com a idade, estamos nos concentrando em como o envelhecimento afeta a maneira como as células abrigam e organizam esses mecanismos dentro de suas complexas arquiteturas internas”, disse Burkewitz.

O bom funcionamento de uma célula depende não apenas das ferramentas moleculares que ela contém, mas também de como essas ferramentas estão organizadas. Burkewitz compara a célula a uma fábrica que produz muitos produtos complicados. Mesmo que todas as máquinas necessárias para a produção estejam presentes, a eficiência depende da colocação dessas máquinas nos locais e na ordem corretas. “Quando o espaço é limitado ou as exigências de produção mudam, a fábrica tem de reorganizar o seu layout para fabricar os produtos certos”, disse Burkewitz. “Se a organização falhar, a produção se tornará muito ineficiente.”

O RE desempenha um papel central nesta organização celular. Forma uma extensa rede de folhas e túbulos que ajuda a produzir proteínas e lipídios, ao mesmo tempo que atua como uma estrutura estrutural para o resto da célula. Apesar da sua importância, os cientistas anteriormente tinham uma compreensão limitada de como a estrutura do RE muda à medida que os animais envelhecem.

Visualizando células envelhecidas em organismos vivos

“Não adicionamos apenas uma peça ao quebra-cabeça do envelhecimento – encontramos uma seção inteira que nem sequer foi tocada”, disse Eric Donahue, PhD’25, o primeiro autor do estudo. Donahue é um estudante de medicina no Programa de Treinamento de Cientistas Médicos que concluiu sua pesquisa de doutorado no laboratório de Burkewitz, onde estudou fagia de RE, remodelação de RE e envelhecimento.

Para observar como o RE muda ao longo do tempo, a equipe de pesquisa usou novas ferramentas genéticas juntamente com microscopia óptica e eletrônica avançada. Eles estudaram vermes vivos Caenorhabditis elegans, um organismo modelo bem estabelecido para pesquisas sobre envelhecimento. Esses vermes são transparentes e têm vida útil curta, permitindo aos cientistas observar diretamente as mudanças celulares dentro dos animais intactos à medida que envelhecem.

O que muda dentro do pronto-socorro com a idade

Os pesquisadores descobriram que o envelhecimento das células reduz significativamente a quantidade de RE “áspero”, a forma associada à produção de proteínas. Em contraste, a forma tubular do RE, que está mais intimamente ligada à produção de lípidos ou gordura, diminui apenas ligeiramente. Este padrão alinha-se com características bem conhecidas do envelhecimento, tais como a redução da capacidade de manter proteínas saudáveis ​​e alterações metabólicas que contribuem para a acumulação de gordura em novos tecidos. No entanto, são necessárias pesquisas adicionais para confirmar as relações diretas de causa e efeito.

O estudo também mostrou que a fagia do RE desempenha um papel ativo na remodelagem do RE durante o envelhecimento. É importante ressaltar que a ER-fagia foi associada ao tempo de vida, sugerindo que contribui diretamente para um envelhecimento mais saudável, em vez de simplesmente refletir o declínio celular.

O que vem a seguir para a pesquisa sobre envelhecimento

O laboratório de Burkewitz planeja continuar examinando como diferentes estruturas de RE influenciam o metabolismo tanto no nível celular quanto no organismo inteiro. Como o RE ajuda a organizar muitos outros componentes dentro da célula, compreender como a sua remodelação afeta o panorama celular mais amplo será o próximo passo fundamental. “As mudanças no pronto-socorro ocorrem relativamente cedo no processo de envelhecimento”, disse Burkewitz. “Uma das implicações mais interessantes disto é que pode ser um dos gatilhos para o que vem depois: disfunção e doença”.

Se os investigadores conseguirem identificar exactamente o que inicia estas alterações precoces do RE, poderão ser capazes de prevenir a cascata de eventos que leva a doenças relacionadas com a idade.

Aqui está uma vida longa e saudável para todos nós! Obrigado, ciência.

Aprofunde-se na pesquisa

O artigo “A remodelação do RE é uma característica do envelhecimento e depende da fagia do RE” foi publicado em Biologia Celular da Natureza em fevereiro de 2026.

Esta pesquisa foi conduzida em colaboração com os laboratórios da Universidade Vanderbilt de Jason MacGurn, professor associado de biologia celular e do desenvolvimento, Andrew Folkmann, professor assistente de bioquímica, Rafael Arrojo e Drigo, professor assistente de fisiologia molecular e biofísica, e Lauren Jackson, professor associado de ciências biológicas, juntamente com colaboradores da Universidade de Michigan e da Universidade da Califórnia, em San Diego.

Este trabalho foi apoiado por financiamento do Instituto Nacional do Envelhecimento, do Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais e da Fundação Glenn para Pesquisa Médica/Federação Americana para Pesquisa do Envelhecimento.