O envelhecimento há muito que intriga os cientistas porque envolve o declínio gradual da função das nossas células e tecidos. Os pesquisadores da UC San Diego, professores Geert Schmid-Schönbein e Frank DeLano, apresentaram uma explicação surpreendente para o envelhecimento: o corpo pode estar se prejudicando por meio de enzimas relacionadas à digestão. Suas importantes descobertas foram publicadas na revista PLOS ONE.
A pesquisa mostra que as enzimas que normalmente permanecem no sistema digestivo podem vazar para outras partes do corpo porque a barreira protetora do intestino enfraquece com a idade. Essa barreira no intestino delgado normalmente impede a difusão dessas poderosas enzimas. Cada refeição quebra a barreira e, com o tempo, a barreira já não se recupera totalmente. À medida que essa proteção passa, enzimas como tripsina, elastase, lipase e amilase começam a se acumular em órgãos vitais como fígado, cérebro, pele e coração. Esse acúmulo está associado a danos nos tecidos, incluindo a degradação do colágeno e danos aos receptores de insulina, que são sinais comuns de envelhecimento.
“Nossas descobertas sugerem que os processos digestivos naturais podem inadvertidamente causar danos aos tecidos”, disse o professor Schmid-Schönbein. “Quando estas enzimas escapam do intestino, podem atacar os próprios tecidos do corpo, causando inflamação crónica e perturbando funções essenciais”.
Ao testar ratos jovens e velhos, os investigadores forneceram fortes evidências para apoiar a sua ideia. Camundongos mais velhos apresentaram níveis significativos dessas enzimas em diferentes órgãos e causaram danos significativos. Por exemplo, a tripsina é encontrada entre as células e causa sérios danos ao colágeno, que dá estrutura ao tecido. O estudo também descobriu que administrar a ratos idosos o bloqueador enzimático específico ácido tranexâmico reduziu o vazamento de enzimas, fortaleceu a barreira intestinal e ajudou a proteger os tecidos.
O professor Delano observou: “Níveis elevados de açúcar no sangue em ratos mais velhos estão associados à degradação dos receptores de insulina na superfície celular”. Eles explicaram que a atividade enzimática pode interferir na forma como o corpo controla os níveis de açúcar no sangue, destacando as implicações mais amplas destas fugas.
As descobertas revelam uma reviravolta inesperada: enzimas essenciais para a digestão também podem contribuir para o envelhecimento, atacando o próprio corpo. A pesquisa da equipe abre novas possibilidades para tratamentos que retardam o envelhecimento, visando essas enzimas. O professor Schmid-Schönbein comentou: “Esta descoberta muda a nossa visão do envelhecimento e abre estratégias potenciais para prevenir os efeitos do envelhecimento”.
Juntando as suas descobertas, os investigadores acreditam que este processo de autodigestão pode explicar muitos problemas de saúde relacionados com a idade, como diabetes e doenças cardíacas. Ao focar na redução do vazamento de enzimas, esta pesquisa aponta para novas maneiras de manter os tecidos saudáveis e retardar o processo de envelhecimento.
Referência do diário
DeLano FA, Schmid-Schönbein GW “Envelhecimento por autodigestão”. PLoS Um. 2024;19(10):e0312149. Número digital: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0312149
Sobre o autor
Geert W. Schmid-Schönbein Distinto Professor e ex-presidente do Departamento de Bioengenharia Shu Chien-Gene Ley da Universidade da Califórnia, San Diego (UCSD). Ele ensina bioengenharia e biomecânica de tecidos vivos, microcirculação, linfologia, bioreologia e biomecânica celular e molecular aplicada às doenças humanas. Schmid-Schönbein é presidente da Sociedade de Microcirculação e da Sociedade de Engenharia Biomédica, consultor dos Institutos Nacionais de Saúde, membro fundador do Instituto Americano de Medicina e Engenharia Biológica e presidente do Conselho Mundial de Biomecânica.
A pesquisa atual de sua equipe está focada em responder a uma questão fundamental: quais são os mecanismos desencadeadores da inflamação que levam a vários tipos de danos nos tecidos e disfunções orgânicas? Sua equipe descobriu um mecanismo causado por enzimas digestivas pancreáticas, que chamaram de “autodigestão”. Isto se deve ao vazamento de enzimas digestivas pancreáticas do trato gastrointestinal através da barreira mucina/epitelial para a circulação e órgãos periféricos. A equipe de pesquisa fornece evidências de que a disfunção celular na síndrome metabólica X resulta da atividade descontrolada das proteases digestivas pancreáticas que vazam do trato gastrointestinal. Por exemplo, as enzimas digestivas ativam proteases secundárias e causam a clivagem dos domínios extracelulares dos receptores de membrana, além de muitas outras disfunções celulares, resistência à insulina devido à clivagem do domínio extracelular do receptor de insulina ou capilares esparsos Devido à clivagem dos receptores do fator de crescimento endotelial e à apoptose das células endoteliais. Além disso, a equipe descobriu que no choque hemorrágico e séptico agudo, as enzimas digestivas pancreáticas vazam do trato gastrointestinal em altas concentrações, causando disfunção celular grave que leva à falência completa dos órgãos. A equipe de pesquisa mostrou que o bloqueio intestinal das enzimas digestivas pancreáticas pode aliviar a disfunção orgânica aguda no estado de choque e reduzir a morbidade. Schmid-Schönbein propôs que a autodigestão pode ser um mecanismo fundamental de envelhecimento, doença e morte.
Professor Frank Delano: Minha filosofia é compreender os mecanismos básicos da doença no nível microvascular, em vez de tratá-la. Como bioengenheiro, aplico princípios da ciência física e da engenharia à biomedicina para criar novos conhecimentos e usar esse conhecimento para compreender as doenças humanas e melhorar os cuidados de saúde. Eu uso minha pesquisa para traduzir esse conhecimento do laboratório para a clínica. Tratar doenças apenas com medicamentos é importante, mas ainda mais importante é compreender os mecanismos microvasculares que falham quando um tecido ou órgão fica doente. Dedicação e trabalho árduo descrevem melhor meus hábitos de trabalho. Os meus esforços de investigação só foram bem sucedidos porque nunca desisti de um projecto de investigação devido às suas dificuldades ou fracassos. Minha paixão pela microcirculação fica evidente quando trabalhei no Laboratório de Microcirculação (UC San Diego) por quase cinquenta anos. Fiz contribuições pioneiras nas amplas áreas de hipertensão, choque (sepse, hemorrágico) e no desenvolvimento de técnicas terapêuticas para a compreensão de doenças humanas e melhoria dos cuidados de saúde (análise do hálito, novas técnicas para identificação de proteínas em tecidos). Tenho colaborações de longa data com outros laboratórios de pesquisa e recebi dois prestigiosos prêmios de microcirculação. Ele ganhou a Medalha de Ouro Malphigi da Sociedade Europeia de Microcirculação em 1980 e o Prêmio Lafon da Sociedade Europeia de Microcirculação em 1994. Em 2006, foi nomeado Professor Distinto do Instituto Chinês de Microcirculação (Academia Chinesa de Ciências Médicas e Faculdade de Medicina da União de Pequim). Sou autor de vários manuscritos e possuo diversas patentes para o tratamento de choque e diabetes tipo 2 e para o desenvolvimento de tecnologia de diagnóstico de ataque de choque (análise da respiração). Minha pesquisa atual é entender como as enzimas digestivas escapam do intestino durante o envelhecimento e como minimizar o vazamento de enzimas digestivas e manter o revestimento da mucosa do intestino delgado. Como as enzimas digestivas não conseguem diferenciar entre tecido e alimento, elas decompõem o colágeno e destroem muitos receptores nas membranas celulares, como os receptores de insulina que levam ao diabetes tipo 2. De particular interesse é o manuscrito recente que observa o aumento dos níveis de tripsina no cérebro e na pele de ratos idosos e previne o aumento dos níveis de tripsina através da adição de um inibidor de protease à água potável. As implicações desta pesquisa são múltiplas. Muitas doenças relacionadas com o envelhecimento podem estar parcialmente relacionadas com a perda de enzimas digestivas ao longo do tempo. A demência (destruição neuronal) e o enrugamento da pele (degradação do colágeno) são os principais candidatos para a nossa hipótese básica.
