Os avanços na saúde pública e na medicina estão ajudando as pessoas a viver mais do que nunca. No entanto, estes anos extras são frequentemente afetados por problemas de saúde e não por aumento de vitalidade. Embora o envelhecimento seja inevitável, aumenta enormemente o risco de muitas doenças crónicas, incluindo cancro, diabetes e doença de Alzheimer.
Um foco central do laboratório liderado por Kris Burkewitz, professor assistente de biologia celular e do desenvolvimento, é compreender por que o envelhecimento muitas vezes coincide com doenças. A sua equipa está a investigar se é possível separar os processos biológicos do envelhecimento do desenvolvimento de doenças, com o objectivo de ajudar as pessoas a permanecerem saudáveis mais tarde na vida. Para fazer isso, o laboratório estuda como as células organizam suas estruturas internas, chamadas organelas, e como as mudanças nessas estruturas afetam o desempenho celular, o metabolismo e o risco de doenças.
Nova forma como as células se adaptam ao envelhecimento
Em um estudo publicado recentemente biologia celular da naturezaBerkowitz e colegas descrevem uma maneira recentemente descoberta de como as células lidam com o envelhecimento. A sua investigação mostra que as células remodelam activamente o retículo endoplasmático (RE), uma das maiores e mais complexas estruturas dentro da célula. À medida que o organismo envelhece, o retículo endoplasmático não permanece estático, mas sofre remodelação controlada.
A equipe descobriu que essa remodelação ocorre por meio de um processo denominado autofagia do retículo endoplasmático. Durante a fagocitose do RE, as células decompõem seletivamente regiões específicas do RE. A identificação da autofagia do RE como parte do processo de envelhecimento sugere que um dia ela poderá ser alvo de medicamentos direcionados a doenças relacionadas à idade, incluindo doenças neurodegenerativas e metabólicas.
Além dos componentes celulares para o tecido celular
“Muitos estudos anteriores documentaram como os níveis de diferentes máquinas celulares mudam com a idade, e nosso foco está em como o envelhecimento afeta a forma como as células abrigam e organizam essas máquinas dentro de suas complexas estruturas internas”, disse Berkowitz.
O bom funcionamento de uma célula depende não apenas das ferramentas moleculares que ela contém, mas também de como essas ferramentas estão organizadas. Berkowitz compara as células a fábricas que produzem muitos produtos complexos. Mesmo que todas as máquinas necessárias para a produção estejam presentes, a eficiência depende da colocação dessas máquinas na localização e sequência corretas. “Quando o espaço é limitado ou as necessidades de produção mudam, a fábrica deve reorganizar o seu layout para produzir o produto certo”, disse Berkowitz. “Se a organização quebrar, a produção se tornará muito ineficiente.”
O RE desempenha um papel central nesta organização celular. Forma uma extensa rede de lamelas e túbulos que auxiliam na produção de proteínas e lipídios, ao mesmo tempo que serve como estrutura estrutural para o resto da célula. Apesar da sua importância, os cientistas anteriormente tinham uma compreensão limitada de como a estrutura do retículo endoplasmático muda à medida que os animais envelhecem.
Visualizando células senescentes in vivo
“Não estamos apenas adicionando uma peça ao quebra-cabeça antigo, estamos descobrindo uma peça inteira que ainda nem foi tocada”, disse o primeiro autor do estudo, Eric Donahue, 25 anos, Ph.D. Donahue, estudante de medicina no Programa de Treinamento de Cientistas Médicos, completou seus estudos de doutorado no laboratório de Berkowitz estudando fagocitose do retículo endoplasmático, remodelação do retículo endoplasmático e envelhecimento.
Para observar como o retículo endoplasmático muda ao longo do tempo, a equipe utilizou novas ferramentas genéticas e microscopia óptica e eletrônica avançada. Eles estudaram C. elegans vivo, um organismo modelo bem estabelecido para pesquisas sobre envelhecimento. Os vermes são transparentes e de vida curta, permitindo aos cientistas observar diretamente as mudanças nas células à medida que envelhecem em animais intactos.
O que muda dentro do pronto-socorro à medida que envelhecemos
Os pesquisadores descobriram que as células senescentes reduziram significativamente a quantidade de retículo endoplasmático “áspero”, uma forma associada à produção de proteínas. Em contraste, o retículo endoplasmático tubular, que está mais intimamente associado à produção de lípidos ou gordura, diminuiu apenas ligeiramente. Este padrão é consistente com características bem conhecidas do envelhecimento, tais como a capacidade reduzida de manter proteínas saudáveis e alterações metabólicas que levam à acumulação de gordura em novos tecidos. No entanto, mais pesquisas são necessárias para confirmar uma relação direta de causa e efeito.
Estudos também mostraram que a fagocitose do RE desempenha um papel ativo na remodelação do RE durante o envelhecimento. É importante ressaltar que a fagocitose do RE está 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 Berkowitz planeja continuar estudando como diferentes estruturas do retículo endoplasmático afetam o metabolismo nos níveis celular e de todo o organismo. 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 alterações no retículo endoplasmático ocorrem relativamente cedo no processo de envelhecimento”, disse Berkowitz. “Uma das implicações mais interessantes disto é que pode ser um dos gatilhos para o que acontece a seguir: disfunção e doença”.
Se os investigadores conseguirem identificar o que desencadeia estas alterações precoces do RE, poderão ser capazes de travar a cadeia de eventos que leva a doenças relacionadas com a idade.
Desejo a todos muita saúde e vida longa! Obrigado, ciência.
Pesquisa aprofundada
O artigo “A remodelação do RE é uma característica do envelhecimento e depende da autofagia do RE” foi publicado em biologia celular da natureza Fevereiro de 2026.
A pesquisa foi conduzida em colaboração com os laboratórios 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, professora associada de ciências biológicas em Vanderbilt, além de colaboradores da Universidade de Michigan e da Universidade da Califórnia, em San Diego.
Este trabalho foi apoiado por doações do Instituto Nacional sobre Envelhecimento, do Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais e da Fundação Glenn para Pesquisa Médica/Consórcio Americano sobre Pesquisa sobre Envelhecimento.
