Cientistas da Universidade de Osaka descobriram uma proteína chamada HKDC1 que ajuda a cuidar de dois organelos importantes: mitocôndrias e lisossomas. Esta proteína desempenha um papel fundamental na prevenção do envelhecimento das células.
O nosso corpo é constituído por pequenos blocos chamados células. No interior destas células, existem partes ainda mais pequenas chamadas organelos. Tal como os nossos órgãos, como o coração ou os pulmões, contribuem para a nossa saúde geral, os organelos desempenham papéis cruciais para garantir o funcionamento eficaz das células.
Organelo
O organelo ou organito é uma estrutura intracelular presente nas células eucarióticas que desempenha funções específicas. São exemplos de organelos o núcleo, as mitocôndrias, o retículo endoplasmático, os ribossomas, o aparelho de Golgi, os cloroplastos e os lisossomas.
Por exemplo, as mitocôndrias atuam como fontes de energia para as células e os lisossomas ajudam a manter as células limpas. Quando estes organelos são danificados, causam problemas como o envelhecimento, doenças ou perturbações na função celular normal.
Proteína HKDC1
Agora, um grupo de cientistas da Universidade de Osaka descobriu a HKDC1, uma proteína que ajuda na prevenção do envelhecimento das células. O grupo mostrou que quando uma célula está sob stress, especialmente as mitocôndrias ou os lisossomas, a HKDC1 fica mais ativa.
Outra proteína, conhecida como TFEB, tinha evidências que sugeriam o seu envolvimento na preservação da função de ambos os organelos. No entanto, na altura, não foram identificados os alvos desta proteína. Assim, os investigadores da Universidade de Osaka analisaram o assunto e descobriram que a TFEB tem como alvo um gene específico, o HKDC1.
Comparando todos os genes da célula que estão ativos em determinadas condições e utilizando um método chamado imunoprecipitação da cromatina, que permite identificar os alvos das proteínas no ADN, a equipa foi a primeira a mostrar que o gene que codifica a HKDC1 é um alvo direto da TFEB e que a HKDC1 se torna mais regulada em condições de stress mitocondrial ou lisossomal.
A HKDC1 previne a senescência celular induzida por danos no ADN
Para proteger as mitocôndrias de danos, existe um processo chamado “mitofagia”, que significa livrar-se das mitocôndrias danificadas. Existem diferentes formas de o fazer, e um dos métodos mais conhecidos envolve proteínas chamadas PINK1 e Parkin.
Observámos que a HKDC1 se co-localiza com uma proteína chamada TOM20, que está localizada na membrana externa da mitocôndria. E através das nossas experiências, descobrimos que a HKDC1, e a sua interação com a TOM20, são fundamentais para a mitofagia dependente da PINK1/Parkin
Explicou a autora principal Mengying Cui. Isso cuida do lixo mitocondrial, para os lisossomas, que é como um centro de reciclagem.
Proteínas TFEB e HKDC1 também desempenham um papel crucial aqui
O HKDC1 está localizado nas mitocôndrias, certo? Bem, acontece que também é fundamental para o processo de reparação lisossomal.
Explica o autor sénior Shuhei Nakamura.
Quando reduzimos a HKDC1 na célula, o processo de limpeza nos lisossomas fica comprometido. Isto é semelhante a remover o seu poder de reparação, fazendo com que os lisossomas enfrentem desafios na auto-reparação quando danificados.
Os lisossomas e as mitocôndrias contactam entre si através de proteínas chamadas VDACs. Especificamente, a HKDC1 é responsável pela interação com os VDACs; esta proteína é essencial para o contacto mitocôndria-lisossoma e, consequentemente, para a reparação lisossomal.
Acrescentou Nakamura.
Dado que o mau funcionamento dos organelos está associado aos processos de envelhecimento e ao aparecimento de doenças relacionadas com a idade, a revelação do papel fundamental da HKDC1 apresenta novas perspetivas para intervenções terapêuticas dirigidas a estas condições.
O estudo foi publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
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