Estudo do Instituto Fritz Lipmann sobre fosfatidilcolina e mitocôndrias revela pista para o envelhecimento

Se queremos perceber o envelhecimento a sério, vale a pena começar pelo básico: o que é que, aos poucos, vai falhando dentro de cada célula.

Porque é que, com o passar dos anos, as nossas células ficam menos eficientes, mais vulneráveis à doença e, eventualmente, começam a “ceder”?

Um novo estudo, liderado por investigadores do Instituto Fritz Lipmann (FLI), na Alemanha, descreve descobertas sobre a forma como as centrais energéticas das células – organelos conhecidos como mitocôndrias – começam a perder ritmo ao longo do tempo.

Através da análise de modelos de vermes, tecido humano e células humanas, a equipa identificou que os níveis de uma molécula lipídica (gordura), a fosfatidilcolina, diminuem com a idade.

Os ensaios também mostraram que repor os níveis de fosfatidilcolina – através da alimentação – pode reanimar mitocôndrias “cansadas”.

"Our studies revealed a decline in phosphatidylcholine synthesis as a previously unappreciated, conserved driver of natural mitochondrial aging, which can be overcome by dietary supplements," the researchers report.

Uma das principais funções da fosfatidilcolina é manter em bom estado as membranas que envolvem as mitocôndrias. Tal como as membranas celulares, as membranas mitocondriais são feitas de lípidos como a fosfatidilcolina.

À medida que o “stock” deste lípido começa a escassear, isso afeta diretamente o quão bem as mitocôndrias conseguem operar dentro das células, concluíram os investigadores.

Mas acrescentar fosfatidilcolina ou colina (um nutriente que é naturalmente convertido em fosfatidilcolina) à dieta dos vermes trouxe as mitocôndrias de volta a um estado mais jovem e flexível.

"We were surprised ourselves by how strongly this molecule influences the structure, connectivity, and function of mitochondria," says FLI cell biologist Tetiana Poliezhaieva, first author of the new study.

Com base em amostras de tecido humano, níveis mais baixos de fosfatidilcolina eram mais frequentes em pessoas com diabetes ou obesidade, enquanto níveis mais elevados estavam associados a um passo de marcha mais rápido e melhor memória – sinais de um envelhecimento mais saudável.

Experiências que compararam vermes jovens, de meia-idade e idosos mostraram que os níveis de fosfatidilcolina descem ao longo do tempo porque a produção das proteínas que fabricam este lípido vai sendo gradualmente reduzida à medida que o envelhecimento avança.

Como consequência, as mitocôndrias ficam com menos “materiais de construção” para formar as suas membranas, pelo que se tornam cada vez mais fragmentadas e disfuncionais.

Normalmente, nas fases iniciais da vida e em células saudáveis, as mitocôndrias conseguem fundir-se facilmente, formando cadeias longas e flexíveis que ajudam a célula a distribuir energia e outros recursos.

No entanto, os testes mostraram que, com a idade e com menos fosfatidilcolina, as mitocôndrias perdem flexibilidade e ficam menos capazes de se ajustar às necessidades energéticas da célula.

"You can imagine the whole system as a finely branched power grid that becomes increasingly damaged with age: connections break down, and currents stall," says cell biologist Maria Ermolaeva, from the FLI.

"Although energy production continues, it becomes less efficient and sustainable, and energy can no longer be distributed flexibly."

Outro dado surgiu na informação de tecido humano: a queda de fosfatidilcolina não era igual em homens e mulheres. Nos homens, a diminuição foi gradual; nas mulheres, foi muito mais acentuada – sobretudo por volta da idade da menopausa (tipicamente entre meados dos 40 e meados dos 50 anos).

Os investigadores sugerem que estes desequilíbrios químicos e as alterações subsequentes na função mitocondrial podem estar a ter um papel importante nesta fase da vida.

"This observation is particularly noteworthy, as it coincides with a time when many women report a significant decline in energy levels and the onset of persistent fatigue," says Ermolaeva.

A redução recentemente identificada de fosfatidilcolina não é a única razão pela qual as “centrais” das nossas células começam a desgastar-se com a idade, mas parece ser um contributo relevante – e, por isso, algo que os cientistas deverão investigar mais a fundo.

E embora os humanos sejam muito mais complexos do que os vermes, saber que aumentar os níveis deste lípido em falta pode reverter alguns sinais de envelhecimento mitocondrial é um resultado encorajador.

De seguida, a equipa pretende analisar com mais detalhe como a descida dos níveis de fosfatidilcolina afeta as membranas mitocondriais a nível molecular: como é que a estrutura dessas membranas muda?

Mitocôndrias com mau funcionamento estão associadas a uma longa lista de doenças e condições crónicas, incluindo diabetes, cancro e doenças neurodegenerativas como a de Parkinson.

Este trabalho aponta para mais uma via através da qual alguns dos problemas das mitocôndrias envelhecidas poderão ser corrigidos.

"Our work shows that both mitochondrial aging and broader systemic aging are, at least in part, modifiable," says Ermolaeva.

"If we understand the underlying processes, we may be able to take targeted countermeasures."

A investigação foi publicada na Nature Communications.