Nossas células são cercadas por uma membrana frágil com apenas 5 nanômetros de espessura, 1/20 de uma bolha de sabão. As células são facilmente danificadas por atividades fisiológicas, incluindo contração muscular e lesão tecidual. Para lidar com esses danos, as células são equipadas com mecanismos que podem reparar os danos à membrana até certo ponto.

Anteriormente, acreditava-se que danos mecânicos à membrana celular desencadeiam dois resultados celulares simples: recuperação ou morte. Num novo estudo, contudo, os investigadores descobriram um terceiro resultado – a senescência celular. O trabalho aparece na Nature Aging.

“Quando comecei este projeto, meu objetivo era simplesmente compreender os mecanismos de reparo da membrana celular danificada”, lembra a professora Keiko Kono, chefe da unidade de Membranologia do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa e autora sênior do estudo, que envolveu vários membros do unidade, incluindo Kojiro Suda, Yohsuke Moriyama, Nurhanani Razali e colegas. “Inesperadamente, acabamos descobrindo que o dano à membrana celular, de certa forma, muda o destino da célula”.

A chave para determinar o destino celular é a extensão do dano e o subsequente influxo de íons cálcio. O dano à fina membrana celular pode ser facilmente reparado, permitindo que as células continuem a divisão celular sem qualquer problema. O nível mais alto de dano à membrana celular induz a morte celular. No entanto, um nível médio de dano à membrana celular transforma as células em células senescentes vários dias depois, embora a nova vedação da membrana pareça bem-sucedida.

As células cancerígenas se dividem ilimitadamente. Em contraste, as células normais não cancerosas têm uma capacidade limitada de divisão celular – cerca de 50 vezes antes da divisão ser irreversivelmente interrompida e as células entrarem num estado conhecido como senescência celular. As células senescentes ainda são metabolicamente ativas, mas, diferentemente das células jovens e saudáveis, produzem várias proteínas secretoras que regulam positivamente as respostas imunes em tecidos próximos e em órgãos distantes. Este mecanismo pode induzir alterações benéficas e prejudiciais no nosso corpo, incluindo aceleração da cicatrização de feridas, promoção do cancro e envelhecimento.

Durante a última década, numerosos estudos relataram que existem células senescentes em corpos de animais, incluindo humanos, e que a remoção de células senescentes pode rejuvenescer as funções corporais em animais experimentais. No entanto, a causa da senescência celular no corpo humano permanece um tema controverso.

“O perfil de expressão genética e a bioinformática sugeriram que os danos na membrana celular explicam a origem das células senescentes no nosso corpo, especificamente aquelas próximas dos tecidos danificados”, explica o professor Kono.

O indutor mais bem estabelecido da senescência celular é a divisão celular repetida. Muitos outros estresses também induzem a senescência celular em laboratório, como danos ao DNA, ativação de oncogenes e alterações epigenéticas. O dogma de longa data no campo da pesquisa era que vários estresses induzem a senescência celular, em última análise, através da ativação da resposta ao dano no DNA.

No entanto, os autores descobriram que o dano à membrana celular induz a senescência celular através de um mecanismo diferente que envolve íons de cálcio e o gene supressor de tumor p53. Estas descobertas podem contribuir para o desenvolvimento de uma estratégia para alcançar uma longevidade saudável no futuro.