Comunicação mitocondrial: A chave para tratar doenças graves?

Descubra como a comunicação mitocondrial e o alinhamento das cristas revelam a vida social das células e seu impacto direto na saúde e no exercício físico.

Para Quem Tem Pressa

A comunicação mitocondrial vai muito além da produção de energia; as mitocôndrias possuem uma “vida social” complexa. Pesquisas revelaram que, sob estresse ou exercício, elas alinham suas cristas e formam junções intermitocondriais (JIM) para compartilhar informações e suporte estrutural. A interrupção desse diálogo celular está ligada a doenças cardíacas e neurológicas, enquanto nanotúneis mitocondriais funcionam como “pedidos de ajuda” em células doentes.

---

Facebook Portal Agron, nosso canal do Whatsapp Portal Agron, o Grupo do Whatsapp Portal Agron, e Telegram Portal Agron mantém você atualizado com as melhores matérias sobre o agronegócio brasileiro.

Acompanhe aqui todas as nossas cotações

---

Descobrindo como as mitocôndrias se comunicam

O momento em que descobrimos que as mitocôndrias alinham suas cristas umas com as outras mudou nossa percepção sobre a biologia celular. Como afirmam Silvia Barabino, Silvia Lombardi e Mara Zilocchi, as organelas estão constantemente cooperando, e qualquer falha nessa comunicação mitocondrial pode levar a danos profundos.

---

Explorando as interações mitocondriais

Como pesquisador de pós-doutorado, eu me perguntava diariamente sobre esse processo. Já sabíamos que elas compartilhavam ATP e íons, e em 2009 o conceito de “beijo e fuga” (troca rápida de proteínas) foi descrito. Além disso, existem as fusões (união completa) e fissões (divisão). Orian Shirihai demonstrou que as mitocôndrias são “sociais”, com um ciclo de vida dinâmico.

Essas questões me acompanharam até o laboratório de microscopia eletrônica da Universidade da Pensilvânia. Aprendi essa arte com Doug Turnbull, no Reino Unido, onde testei se o exercício físico faria as mitocôndrias se fundirem. Minha hipótese estava parcialmente errada: elas não apenas se fundiam, elas começavam a “se tocar”, formando pontos de contato densos que chamamos de junções intermitocondriais.

---

Visualização de mitocôndrias mutantes

Trabalhando com Meagan McManus, analisamos camundongos com doenças mitocondriais que causavam insuficiência cardíaca. Queríamos entender a aparência dessas organelas debilitadas. No laboratório, com o auxílio de Dewight Williams, utilizamos tomogramas 3D para reconstruir a arquitetura celular.

O que vimos foi surpreendente. Nas mitocôndrias doentes, as cristas (membranas internas) estavam perfeitamente alinhadas e organizadas justamente nas junções. Era como se uma mitocôndria estivesse organizando a vizinha. “As mitocôndrias influenciam umas às outras!”, exclamei ao ver os dados. A comunicação mitocondrial estava literalmente desenhada na nossa frente.

---

As primeiras observações do alinhamento das cristas

Mesmo após décadas de estudos por grandes nomes como Lora Bakeeva e Vladimir Skulachev, o alinhamento preciso das cristas entre organelas vizinhas nunca havia sido detalhado dessa forma. As cristas são onde ocorre a transformação de energia e onde o oxigênio que respiramos é processado.

Observamos que as cristas se deformavam para se alinhar com a vizinha, saindo de seu estado plano tradicional. A comunicação mitocondrial mostrava que uma organela “se importava” com o estado da outra, criando padrões coletivos em vez de individuais.

---

Confirmando e ampliando nossas descobertas

Para garantir que não era um artefato técnico, consultei Clara Franzini-Armstrong. Exploramos imagens de músculos de moscas, libélulas e até vieiras. Em todos, as junções estavam lá. A capacidade de formar essas conexões é filogeneticamente conservada — ou seja, atravessa a evolução das espécies.

Posteriormente, com Gyorgy Hajnoczky, provamos que essas junções eram induzíveis experimentalmente. Ao aproximar duas mitocôndrias, elas reorientavam suas cristas. Ao submeter o estudo à Nature Communications, o editor foi direto: faltava apenas o “mecanismo molecular” (a proteína específica) para ser um artigo de capa da Nature.

---

Uma escolha difícil e a próxima fronteira

Tínhamos dois caminhos: gastar anos e milhões de dólares buscando uma proteína para transformar em fármaco, ou focar no princípio biológico da troca de informações. Optamos pela segunda via. A comunicação mitocondrial prova que as organelas trocam energia e dados de formas que ainda estamos começando a entender.

Anos depois, com Amy Vincent, descobrimos nanotúneis mitocondriais em humanos com doenças raras. As mitocôndrias doentes emitem essas “antenas” buscando ajuda de vizinhas saudáveis. Essa rede de suporte sustenta a essência da vida. A descoberta do alinhamento das cristas foi apenas o primeiro passo para entendermos a resistência energética que mantém nosso corpo funcionando todos os dias.

Imagem principal: IA.