Ao reduzir a actividade da proteína SEL1L, a leucina evita a degradação desnecessária e reforça a capacidade energética da célula. As conclusões estabelecem uma ligação directa entre a dieta e a saúde mitocondrial e sugerem potenciais aplicações terapêuticas para doenças relacionadas com a energia.
As mitocôndrias são pequenas estruturas dentro das células que geram a energia necessária para o corpo se mover, crescer e manter a saúde. Como as necessidades energéticas mudam continuamente, as mitocôndrias têm de ajustar constantemente a sua actividade para acompanhar essa variação. Esta capacidade de adaptação depende, em parte, dos nutrientes disponíveis para a célula. No entanto, até recentemente, os cientistas não compreendiam totalmente como os nutrientes influenciam este processo de ajuste da energia.
Um grupo de investigação liderado pelo Professor Doutor Thorsten Hoppe, do Instituto de Genética da Universidade de Colónia e do Cluster de Excelência CECAD para a Investigação do Envelhecimento, identificou agora uma nova via biológica que mostra como o aminoácido leucina reforça o desempenho mitocondrial. O trabalho revela que a leucina estabiliza importantes proteínas mitocondriais, aumentando a capacidade do organelo para produzir energia.
A leucina é um dos aminoácidos essenciais, o que significa que tem de ser obtida através da alimentação. É um componente-chave da síntese proteica e é abundante em alimentos ricos em proteína, como carne, produtos lácteos e leguminosas, como feijão e lentilhas. Os investigadores constataram que a leucina ajuda a proteger certas proteínas na membrana externa das mitocôndrias da degradação. Estas proteínas são vitais porque transportam outras moléculas metabólicas para o interior das mitocôndrias para gerar energia. Ao preservá-las, a leucina permite que as mitocôndrias funcionem de forma mais eficiente, resultando numa maior produção de energia dentro da célula.
“Ficámos entusiasmados ao descobrir que o estado nutricional de uma célula, especialmente os seus níveis de leucina, impacta directamente a produção de energia”, afirmou a Dra. Qiaochu Li, primeira autora do estudo. “Este mecanismo permite às células adaptarem-se rapidamente a aumentos de exigência energética durante períodos de abundância de nutrientes.”
O estudo também revelou que uma proteína chamada SEL1L desempenha um papel importante neste processo. A SEL1L faz parte do sistema de controlo de qualidade da célula que identifica e remove proteínas defeituosas ou mal dobradas. A leucina parece reduzir a actividade da SEL1L, o que diminui a degradação de proteínas mitocondriais e melhora o desempenho mitocondrial. “Modular os níveis de leucina e de SEL1L pode ser uma estratégia para aumentar a produção de energia”, disse Li. “No entanto, é importante avançar com cautela. A SEL1L também desempenha um papel crucial na prevenção da acumulação de proteínas danificadas, o que é essencial para a saúde celular a longo prazo.”
Para explorar o impacto mais amplo das suas descobertas, os investigadores estudaram o processo no organismo modelo Caenorhabditis elegans. Descobriram que problemas no metabolismo da leucina podem prejudicar a função mitocondrial e até causar problemas de fertilidade. Quando a equipa analisou células humanas de cancro do pulmão, verificou que certas mutações que afectam o metabolismo da leucina ajudam efectivamente as células cancerígenas a sobreviver, salientando um factor importante para futuras estratégias de tratamento do cancro.
Estas descobertas mostram que os nutrientes que consumimos fazem mais do que simplesmente fornecer energia ao corpo — influenciam activamente a forma como a energia é produzida dentro das células.
Ao revelar como a leucina afecta o metabolismo mitocondrial, o estudo aponta para novos alvos terapêuticos potenciais em condições associadas a uma redução da produção de energia, incluindo o cancro e as perturbações metabólicas.
ALERT Life Sciences Computing, S.A.
