Mitocôndrias: unidas venceremos!!!!!!!!!!!

Autofagia como o próprio nome representa, é o ato de “comer a si próprio”. Este é um dos artifícios utilizados por nossas células a fim de eliminar componentes intracelulares cujas funções estejam comprometidas. O processo autofágico pode ser sub-dividido em: autofagia mediada por chaperonas, micro e macroautofagia. O processo de macroautofagia inicia-se com a formação de compartimentos multilamelares que englobam as organelas celulares e o citoplasma. As vesículas decorrentes desse processo, conhecidas como autofagossomos, fundem-se com lisossomos e então o conteúdo é degradado. Desta maneira, a célula consegue destruir algumas organelas não funcionais sem interferir na sua integridade.

No entanto, esta não é a única conveniência da autofagia. Quando há escassez de alimento, a célula dá início ao mesmo processo no intuito de recuperar nutrientes para sua própria sobrevivência (Veja o esquema na figura 1).

Figura 1: Fusão do lisossomo ao autofagossomo induzida pela falta de nutrientes.

Recentemente, inúmeras vias tem sido reportadas como intermediadoras na autofagia, decorrente da restrição calórica, como as envolvendo proteína quinase A (PKA), proteína quinaseativada poradenosina monofosfato (AMPK) e o alvoda rapamicina emmamíferos (mTOR). Porém, o real mecanismo ainda permanece desconhecido. Outro interessante paradoxo é a respeito do diferente efeito que ocorre em algumas organelas específicas decorrente da ausência de alimento. Um exemplo disso é o processo dealongamento das mitocôndrias, com um aumento nas cristas da membrana interna e na densidade da matriz mitocondrial. Sabe-se que durante a restrição calórica, os níveis de AMP cíclico aumentam e a PKA é ativada. A PKA fosforila a DRP1 (the pro-fission dynamin-related protein 1), a qual é mantida no citoplasma levando a fusão entre as mitocôndrias e decorrente alongamento (ver esquema figura 2).

Figura 2: Alongamento das mitocôndrias gerado pelo aumento da fusão e inibição da fissão. O esquema mostra duas proteínas responsáveis pelo controle da morfologia mitocondrial.

Mitocôndrias alongadas são poupadas da autofagia, possuem um número maior de cristas acompanhado de aumento nos níveis de dimerização e da atividade da ATP sintase, mantendo assim, a produção de ATP. Isto é determinante para que a célula continue sendo provida de ATP e conserve suas funções vitais. Imaginem vocês se a mitocôndria não fosse protegida (alongada) da autofagia, rapidamente as reservas de ATP estariam reduzidas precipitando assim a morte celular. Em 2009, Tondera e col. já haviam reportado uma hiperfusão das mitocôndrias induzida por estresse que dependia de algumas proteínas como a mitofusina (MNF1). A dinâmica da morfologia mitocondrial é por parte regulada por estas proteínas, sendo que a proteínas dynamin-related GTPases optic atrophy 1 (OPA1), mitofusinas 1 e 2 controlam a fusão, enquanto a proteína DRP1 não fosforilada sinaliza para a fissão.  Mas a dúvida ainda paira no ar, como as mitocôndrias estruturalmente aumentadas conseguem evitar o englobamento pelos autofagossomos?  Gomes e colaboradores (2011) sugerem que talvez elas sejam grandes demais para serem englobadas ou tenham algum marcador de superfície que sinalize para que isto não ocorra. Neste estudo, os autores enfatizam que a conservação dos níveis de ATP é um fato determinante para a preservação da integridade celular durante a autofagia, o qual é possível devido à fusão das mitocôndrias. Mesmo frente à necessidade de recrutar nutrientes, esta organela cumpre indubitável e brilhantemente seu papel na produção energética.

Edilma