Uma equipe da Universidade de Colônia relata na Nature Cell Biology que o aminoácido essencial leucina melhora a produção de energia celular ao preservar proteínas chave da membrana externa mitocondrial por meio do fator de controle de qualidade SEL1L, ligando a dieta à função organelar e sugerindo implicações para doenças metabólicas e câncer.
As mitocôndrias devem se ajustar continuamente às demandas energéticas variáveis, um processo influenciado por nutrientes. Uma equipe liderada pelo Professor Dr. Thorsten Hoppe no Instituto de Genética da Universidade de Colônia e no Cluster de Excelência CECAD em Pesquisa sobre Envelhecimento identificou uma via responsiva a nutrientes que ajuda as mitocôndrias a atender essas demandas. De acordo com o estudo, a leucina estabiliza proteínas na membrana mitocondrial externa que são críticas para a respiração, melhorando assim a produção de energia celular. (ScienceDaily; Assessoria de imprensa da Universidade de Colônia.) (sciencedaily.com)
O artigo, “Leucine inhibits degradation of outer mitochondrial membrane proteins to adapt mitochondrial respiration”, relata que a leucina reduz a atividade de SEL1L, um componente do sistema de controle de qualidade de proteínas da célula, limitando a degradação dessas proteínas da membrana externa e apoiando o desempenho mitocondrial. A Nature Cell Biology detalha ainda um eixo leucina–GCN2–SEL1L que liga o sensoriamento de aminoácidos à proteostase mitocondrial. (Nature Cell Biology.) (nature.com)
“Nós ficamos entusiasmados ao descobrir que o status nutricional de uma célula, especialmente seus níveis de leucina, impacta diretamente a produção de energia”, disse o Dr. Qiaochu Li, primeiro autor do estudo. “Esse mecanismo permite que as células se adaptem rapidamente a demandas energéticas aumentadas durante períodos de abundância de nutrientes.” Li acrescentou uma nota de cautela: “Modular os níveis de leucina e SEL1L poderia ser uma estratégia para impulsionar a produção de energia. No entanto, é importante prosseguir com cautela. O SEL1L também desempenha um papel crucial na prevenção da acumulação de proteínas danificadas, o que é essencial para a saúde celular a longo prazo.” (ScienceDaily; Universidade de Colônia.) (sciencedaily.com)
Os autores testaram o mecanismo em múltiplos sistemas. Em Caenorhabditis elegans, defeitos no catabolismo de leucina prejudicaram a função mitocondrial e foram ligados a problemas de fertilidade. Em células de câncer de pulmão humano, aminoácidos de cadeia ramificada intracelulares elevados reduziram a ubiquitinação de proteínas da membrana externa e aumentaram a resistência à inibição da importação de proteínas mitocondriais, um achado que os autores dizem poder informar pesquisas futuras sobre câncer. (Nature Cell Biology; Universidade de Colônia.) (nature.com)
A leucina é um aminoácido essencial obtido de alimentos ricos em proteínas, como laticínios, carne e leguminosas. Embora o trabalho aponte para alvos terapêuticos potenciais, os pesquisadores notam que o SEL1L também é vital para prevenir o acúmulo de proteínas danificadas, sublinhando a necessidade de cautela em qualquer intervenção. (ScienceDaily; Universidade de Colônia.) (sciencedaily.com)
O financiamento veio por meio da Estratégia de Excelência da Alemanha dentro do CECAD, Centros de Pesquisa Colaborativos da Fundação Alemã de Pesquisa (DFG), o Conselho Europeu de Pesquisa (ERC Advanced Grant “CellularPQCD”) e a Fundação Alexander von Humboldt. O estudo foi publicado online em 31 de outubro de 2025 na Nature Cell Biology (DOI: 10.1038/s41556-025-01799-3). (ScienceDaily; Universidade de Colônia; Nature Cell Biology.) (sciencedaily.com)
