Os avanços na saúde e na medicina ajudaram as pessoas a viver mais do que nunca. No entanto, estes anos extras são frequentemente afetados por problemas de saúde e não por vitalidade. Embora o envelhecimento seja inevitável, aumenta enormemente o risco de muitas doenças crónicas, incluindo cancro, diabetes e doença de Alzheimer.
Compreender por que o envelhecimento tantas vezes anda de mãos dadas com as doenças é o foco principal do laboratório liderado por Chris 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 saudáveis durante mais tempo. Para fazer isso, o laboratório estuda como as células organizam suas estruturas internas, conhecidas como organelas, e como as mudanças nessas estruturas afetam a função celular, o metabolismo e o risco de doenças.
Uma nova forma de as células se adaptarem ao envelhecimento
Num estudo recente publicado em Natureza da Biologia CelularBurkewitz e colegas descrevem uma forma recentemente descoberta pela qual as células respondem ao envelhecimento. A sua investigação mostra que as células mudam ativamente a forma do retículo endoplasmático, ou RE, uma das maiores e mais complexas estruturas da célula. Em vez de permanecer estático, o RE sofre remodelação controlada à medida que os organismos amadurecem.
A equipe descobriu que essa remodelação ocorre por meio de um processo denominado ER-fagia. Durante a fagia do RE, as células clivam seletivamente regiões específicas do RE. A identificação da fagia por ER como parte do processo de envelhecimento sugere que um dia ela poderá ser um alvo de medicamentos para doenças relacionadas à idade, incluindo distúrbios neurodegenerativos e doenças metabólicas.
Olhando além das partes celulares para a organização celular
“Considerando que muitos estudos anteriores documentaram como os níveis de vários mecanismos celulares mudam com a idade, nós nos concentramos em como o envelhecimento afeta a forma como as células posicionam e organizam esses mecanismos dentro de sua complexa arquitetura interna”, 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. Berkewitz compara a gaiola a uma fábrica que produz muitos produtos complexos. Mesmo que você tenha tudo o que precisa para produzir uma máquina, a eficiência depende de colocar essas máquinas no lugar e na ordem corretas. “Quando o espaço é limitado ou os requisitos de produção mudam, a fábrica deve reorganizar o seu layout para produzir os produtos certos”, disse Burkewitz. “Quando uma organização desmorona, a produção se torna muito ineficiente.”
O RE desempenha um papel central nesta organização celular. Forma uma extensa rede de folhas e túbulos que ajudam a produzir proteínas e lipídios e atuam como uma estrutura estrutural para o resto da célula. Apesar desta importância, os cientistas anteriormente tinham uma compreensão limitada de como a estrutura do RE muda à medida que os animais envelhecem.
Visualização de células envelhecidas em organismos vivos
“Não adicionamos apenas uma peça ao quebra-cabeça do envelhecimento – encontramos uma seção inteira que nem havia sido tocada”, disse Eric Donahue, PhD’25, primeiro autor do estudo. Donahue é um estudante de medicina do Programa de Treinamento de Cientistas Médicos que concluiu o pós-doutorado no laboratório de Burkewitz, onde estudou fagia EMS, remodelação EMS 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 o verme vivo Caenorhabditis elegans, um organismo modelo bem estabelecido para estudar o envelhecimento. Esses vermes são transparentes e têm vida curta, permitindo aos cientistas observar diretamente as mudanças celulares dentro dos animais intactos à medida que envelhecem.
O que muda no pronto-socorro com a idade
Os pesquisadores descobriram que as células senescentes reduzem significativamente a quantidade de RE “áspero”, a forma associada à produção de proteínas. Em contraste, a forma tubular do RE, que está mais intimamente associada à produção de lipídios ou gorduras, é ligeiramente reduzida. Esse padrão é consistente com características bem conhecidas do envelhecimento, como a redução da capacidade de manter proteínas saudáveis e alterações metabólicas que favorecem o acúmulo de gordura em novos tecidos. No entanto, mais pesquisas são necessárias para confirmar as relações diretas de causa e efeito.
O estudo também mostrou que a fagia do RE desempenha um papel ativo na remodelação do RE durante o envelhecimento. É importante ressaltar que a ER-fagia tem sido associada ao tempo de vida, sugerindo que contribui diretamente para o envelhecimento saudável, em vez de simplesmente refletir o declínio celular.
O que vem a seguir na pesquisa sobre envelhecimento
O laboratório de Burkewitz planeja continuar estudando como diferentes estruturas de RE afetam 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 um próximo passo fundamental. “As mudanças nos cuidados de emergência ocorrem relativamente cedo no processo de envelhecimento”, disse Burkewitz. “Uma das implicações mais interessantes disso é que pode ser um dos gatilhos para o que vem depois: disfunções e doenças”.
Se os investigadores conseguirem identificar o que inicia estas alterações precoces no RE, poderão ser capazes de prevenir a cascata de eventos que levam a doenças relacionadas com a idade.
Vida longa e saudável para todos nós! Obrigado, ciência.
Aprofunde-se em sua pesquisa
O artigo “Encaminhamento de emergência é uma característica do envelhecimento e depende da fagia do RE” foi publicado em Natureza da Biologia Celular em fevereiro de 2026.
Esta pesquisa foi conduzida em colaboração com os laboratórios da Universidade Vanderbilt de Jason McGern, professor associado de biologia celular e do desenvolvimento, Andrew Folkman, professor associado de bioquímica, Rafael Arrojo y Drigo, professor associado de fisiologia molecular e biofísica, e Lauren Jackson, professora associada de ciências biológicas, e colaboradores da Universidade de Michigan e da Universidade da Califórnia em San Diego.
Este trabalho foi apoiado por financiamento do Instituto Nacional sobre Envelhecimento, do Instituto Nacional de Ciências Gerais da Saúde e da Fundação Glenn para Pesquisa Médica/Federação Americana para Pesquisa sobre Envelhecimento.
