O envelhecimento há muito que intriga os cientistas porque envolve um declínio gradual no funcionamento das nossas células e tecidos. Os pesquisadores Professor Geert Schmidt-Schönbein e Professor Frank Delano, da Universidade da Califórnia em San Diego, apresentaram uma explicação surpreendente para o envelhecimento: o corpo está se prejudicando por meio de enzimas relacionadas à digestão. Suas importantes descobertas foram compartilhadas na revista PLOS ONE.
A pesquisa mostrou que as enzimas que normalmente residem no sistema digestivo podem vazar para outras partes do corpo à medida que a barreira protetora do intestino enfraquece com a idade. Esta barreira no intestino delgado normalmente impede a difusão destas poderosas enzimas. A barreira é danificada a cada refeição e, com o tempo, não é mais totalmente restaurada. À medida que esta defesa desaparece, enzimas como a tripsina, a elastase, a lipase e a amilase começam a acumular-se em órgãos vitais como o fígado, o cérebro, a pele e o coração. Esse acúmulo está associado a danos nos tecidos, incluindo degradação do colágeno e danos aos receptores de insulina, ambos sinais comuns de envelhecimento.
“Nossas descobertas sugerem que o processo natural de digestão pode causar danos involuntários aos tecidos”, disse o professor Schmidt-Schönbein. “Quando estas enzimas escapam do intestino, atacam os próprios tecidos do corpo, causando inflamação crónica e perturbando funções essenciais”.
Através de experiências em ratos jovens e velhos, os investigadores apresentaram fortes evidências para apoiar a sua ideia. Camundongos idosos apresentaram níveis significativos dessas enzimas em diferentes órgãos, onde causaram danos significativos. Por exemplo, a tripsina foi encontrada entre as células, causando graves danos ao colágeno, que dá estrutura aos tecidos. O estudo também descobriu que administrar ácido tranexâmico a camundongos idosos, um bloqueador enzimático específico, reduziu o vazamento de enzimas, fortaleceu a barreira intestinal e ajudou a proteger os tecidos.
“Níveis elevados de açúcar no sangue em ratos idosos estão ligados a uma degradação dos receptores de insulina na superfície celular”, observou o professor Delano. Eles explicaram que a atividade enzimática pode interferir na forma como o corpo regula os níveis de açúcar, destacando o amplo impacto dessas fugas.
As descobertas revelam uma reviravolta inesperada: enzimas essenciais à digestão podem contribuir para o envelhecimento, atacando o corpo. A pesquisa da equipe oferece novas possibilidades de tratamentos que retardam o envelhecimento, visando essas enzimas. “Esta descoberta muda a forma como pensamos sobre o envelhecimento e abre estratégias potenciais para proteção contra os seus efeitos”, comentou o professor Schmidt-Schönbein.
Juntando os seus resultados, os investigadores sugeriram que este processo auto-digestivo pode explicar muitos problemas de saúde relacionados com a idade, tais como diabetes e doenças cardíacas. Ao focar na redução do vazamento de enzimas, o estudo aponta novas maneiras de manter os tecidos saudáveis e retardar o processo de envelhecimento.
Nota de diário
Delano FA, Schmidt-Schönbein GW “Envelhecimento através da autofagia.” PLOS UM. 2024; 19(10): e0312149. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0312149
Sobre os professores
Geert W. Schmidt-Schoenbein Shu Hsien-Jean Le é professor ilustre e ex-presidente do Departamento de Bioengenharia da Universidade da Califórnia em San Diego (UCST). Ele ensina bioengenharia e biomecânica de tecidos vivos, microcirculação, linfologia, biologia e biomecânica celular e molecular com aplicação em doenças humanas. Schmid-Schönbein é presidente da Sociedade de Microcirculação e da Sociedade de Engenharia Biomédica, atua como consultor dos Institutos Nacionais de Saúde, é membro fundador do Instituto Americano de Medicina e Bioengenharia e é presidente do Conselho Mundial de Biomecânica.
O foco atual da pesquisa de seu grupo está em responder a uma questão fundamental: quais são os mecanismos desencadeadores da inflamação que causam diversas lesões teciduais e disfunções orgânicas? Sua equipe descobriu um mecanismo devido às enzimas digestivas pancreáticas, que chamaram de “autodigestão”. Isso é causado pelo vazamento de enzimas digestivas pancreáticas do trato gastrointestinal através da barreira mucina/epitelial para a circulação e órgãos periféricos. A equipe forneceu evidências de que as disfunções celulares na síndrome metabólica X ocorrem devido à atividade descontrolada das proteases digestivas pancreáticas que vazam do trato gastrointestinal. As enzimas digestivas ativam proteases secundárias e causam clivagem do domínio extracelular dos receptores de membrana, por exemplo, além de muitas disfunções celulares, Resistência à insulina Devido à clivagem do ectodomínio do receptor de insulina ou Capilar raro Devido à clivagem dos receptores do fator de crescimento endotelial e apoptose endotelial. Além disso, no grupo do choque hemorrágico e séptico grave, as enzimas digestivas pancreáticas vazam do trato gastrointestinal em altas concentrações, causando disfunção celular grave, levando à falência completa dos órgãos. A equipe mostrou que bloquear a entrada de enzimas digestivas pancreáticas reduz a falência aguda de órgãos em estado de choque e reduz a morbidade. Schmidt-Schönbein propõe que a autofagia pode ser um mecanismo fundamental de envelhecimento, doença e morte.
Professor Frank Delano: Minha filosofia é compreender os mecanismos subjacentes da doença no nível microvascular, em vez de tratar a doença em si. Como bioengenheiro, aplico os princípios da ciência física e da engenharia na biomedicina para criar novos conhecimentos e usar esses conhecimentos para compreender as doenças humanas e melhorar a saúde. Usei minha pesquisa para traduzir esse conhecimento da bancada para a cabeceira. Tratar uma doença com medicamentos é importante, mas compreender os mecanismos microvasculares pelos quais um tecido ou órgão falha na doença é ainda mais importante. Dedicação e trabalho árduo descrevem melhor meus hábitos de trabalho. Meus esforços de pesquisa foram bem-sucedidos porque nunca desisti de um projeto de pesquisa devido às suas dificuldades ou fracassos. Meu interesse pela microcirculação é evidente porque estou no Laboratório de Microcirculação (Universidade da Califórnia, San Diego) há quase cinquenta anos. Fiz contribuições importantes em diversas áreas, incluindo o desenvolvimento de tecnologias para o tratamento da hipertensão, trauma (sepse, hemorragia) e para compreender as doenças humanas e melhorar os cuidados de saúde (análise da respiração, novas técnicas para detectar proteínas nos tecidos). Mantenho colaborações de longa data com outros laboratórios de pesquisa e recebi dois prestigiosos prêmios de microcirculação. Em 1980, recebi o Prêmio Malbigci Gold Medal, as Sociedades Europeias de Microbiologia e o Prêmio Lafon, as Sociedades Europeias de Microbiologia em 1994. Em 2006, fui nomeado professor convidado especial no Instituto de Microcirculação da Academia Chinesa de Medicina na China (Peking Union Medical College). Sou autor de vários manuscritos e recebi diversas patentes para o desenvolvimento de tecnologia (análise da respiração) para o tratamento de choque e diabetes tipo 2 e para detectar o início do choque. Minha pesquisa atual é como as enzimas digestivas vazam do intestino durante o envelhecimento e como reduzir o vazamento de enzimas digestivas e manter a camada mucosa do intestino delgado. Como as enzimas digestivas não conseguem distinguir os tecidos dos alimentos, elas decompõem o colágeno e destroem muitos receptores nas membranas celulares, como o receptor de insulina que leva ao diabetes tipo 2. De particular interesse num manuscrito mais recente foi a observação de níveis elevados de tripsina no cérebro e na pele de ratos idosos e a sua prevenção através da administração de um inibidor de protease na água potável. As implicações deste estudo são numerosas. Muitas doenças e enfermidades associadas ao envelhecimento podem estar associadas ao vazamento de enzimas digestivas ao longo do tempo. A demência (destruição de neurônios) e as rugas da pele (degradação do colágeno) são os principais candidatos para nossa hipótese básica.
