Yoshinori Ohsumi descobriu e descreveu os mecanismos subjacentes à autofagia. Um processo fundamental para degradar e reciclar componentes celulares. As descobertas do cientista conduziram a um novo paradigma sobre a compreensão de como as células reciclam os seus próprios componentes. Um contributo que lhe é reconhecido com a atribuição do Prémio Nobel de Medicina.
Uma descoberta que abre caminho para a compreensão sobre a importância fundamental da autofagia em muitos processos fisiológicos, tais como na adaptação à fome ou na resposta a uma infeção. Mutações nos genes da autofagia podem causar doenças, incluindo cancro e as doenças neurológicas.
O Instituto Karolinska descreve que na década de 1950 cientistas observaram a existência de um compartimento celular designado por organelo que continha enzimas que digeriam proteínas, carboidratos e lípidos. Este compartimento especializado é referido como um ‘lisossoma’ com a função de degradar os constituintes celulares.
A descoberta do lisossoma foi feita pelo cientista Christian de Duve, que foi galardoado com o Prémio Nobel de Medicina em 1974. Mais tarde na década de 1960, cientistas observaram que dentro dos lisossomas havia grande quantidade de conteúdo celular, incluindo organelos inteiros. Isto demonstrou que a célula possui uma estratégia para colocar o conteúdo dentro dos lisossomas.
Christian de Duve, numa análise ao microscópio verificou que um novo tipo de vesícula de transporta carga celular para o lisossoma para ser degradada, um processo que o cientista designou de autofagia, e as novas vesículas designou-as de autofagossomas.
A partir de 1988 Yoshinori Ohsumi focou-se no estudo da degradação das proteínas no organelo, utilizando para o efeito uma levedura, dado que estas células são fáceis de estudar, sendo muitas vezes usadas como modelos para estudo de células humanas. Células que são úteis para identificar os genes envolvidos numa determinada função.
Para verificar a existência ou não de autofagia Yoshinori Ohsumi interrompeu o processo de degradação e verificou que os organelos ficavam cheios com pequenas vesículas que não tinham sido degradadas.
O cientista expôs as células a um químico que introduziu mutações em vários genes permitindo-lhe identificar 15 genes que são essenciais para a autofagia. Os resultados mostraram que a autofagia é controlada por uma cascata de proteínas e complexos proteicos.
Devido ao trabalho de Yoshinori Ohsumi sabe-se hoje que a autofagia é uma importante função fisiológica da célula, que permite que a mesma degrade e recicle componentes dela própria, fornecendo ao mesmo tempo a energia da sua renovação. Uma função fisiológica que permite à célula dar resposta à fome e outros tipos de stress, como após uma infeção poder eliminar baterias e vírus invasores intracelulares.
O Instituto Karolinska refere que a autofagia contribui para o desenvolvimento do embrião e diferenciação celular. Mas as células também usam a autofagia para eliminar as proteínas e organelos danificados, um mecanismo de controlo de qualidade que é fundamental para contrariar as consequências negativas do envelhecimento.
Perturbações ao nível da autofagia podem estar associadas ao surgimento de doenças como a doença de Parkinson, diabetes do tipo 2 e outras doenças que surgem sobretudo na população idosa. Mutações nos genes ligados à autofagia podem causar doenças genéticas, sendo que perturbações no mecanismo da máquina autofágica também têm sido associadas ao cancro.
A investigação em curso está agora orientada para o desenvolvimento de drogas que possam direcionar a autofagia para determinadas doenças. Uma investigação que só é possível devido ao contributo dado por Yoshinori Ohsumi ao identificar os genes e os mecanismos por detrás da autofagia. Um contributo que lhe é reconhecido com a atribuição do Prémio Nobel de Medicina.
