A Metformina Combate o Envelhecimento Vascular ao Ativar uma Nova Via de Eliminação de Resíduos Celulares

A senescência de células endoteliais vasculares é reconhecida como um fator precoce de doenças cardiovasculares, contribuindo para o comprometimento da função de barreira, redução da angiogênese e perturbação da homeostase vascular. A senescência prematura induzida por estresse (SIPS) — desencadeada por dano oxidativo, inflamação ou agressões metabólicas — acelera esses processos de forma independente do envelhecimento replicativo. Compreender como contrariar farmacologicamente a SIPS é, portanto, de amplo interesse terapêutico.

Este estudo utilizou peróxido de hidrogênio (H₂O₂) para induzir SIPS em células endoteliais de veia umbilical humana (HUVECs) in vitro, criando um modelo reprodutível de estresse oxidativo. A senescência ideal foi obtida com 100 µM de H₂O₂ por 2 horas, confirmada pela elevada atividade da SA-β-galactosidase e pela regulação positiva dos marcadores canônicos de senescência p16 e p21. A metformina foi então aplicada em uma faixa de doses; 10 mM mostrou-se otimamente protetora, reduzindo significativamente a positividade para SA-β-gal e suprimindo p16/p21 nos níveis de mRNA e proteína, sem citotoxicidade.

Além dos marcadores de senescência, a metformina restaurou de forma significativa os comportamentos funcionais do endotélio. Embora a proliferação (ensaio EdU) tenha demonstrado uma tendência não significativa de recuperação, os ensaios de cicatrização por arranhado e de formação de tubos revelaram melhorias notáveis: células tratadas com H₂O₂ atingiram apenas 29% de fechamento da ferida em 24 horas, em comparação com fechamento quase completo nas células tratadas com metformina. A contagem de nós tubulares, a formação de malhas e o comprimento total dos tubos foram todos significativamente restaurados. As proteínas angiogênicas Ang-1 e VEGF também foram reguladas positivamente pelo tratamento com metformina, reforçando ainda mais a recuperação vascular funcional.

No nível mitocondrial, a metformina reduziu as espécies reativas de oxigênio (ROS) intracelulares, preservou a morfologia filamentosa das mitocôndrias (prevenindo a fragmentação e a agregação perinuclear) e restaurou o potencial de membrana mitocondrial (MMP), medido por sondas JC-1. O sequenciamento do transcriptoma (RNA-seq) comparando células tratadas com H₂O₂ com e sem metformina identificou 359 genes diferencialmente expressos. O enriquecimento por KEGG implicou as vias de sinalização MAPK, p53 e FoxO, enquanto a análise de GO destacou a resposta ao estresse e a regulação do citoesqueleto. De forma crucial, a metformina regulou positivamente TSPAN4 e VAMP2 — genes que codificam proteínas essenciais para a biogênese de migrassomas e a mitocitose, um mecanismo descrito pela primeira vez em 2021 pelo qual as células expelem fisicamente mitocôndrias danificadas por meio de vesículas migrassômicas, em vez de degradá-las por autofagia.

Para validar a importância funcional da mitocitose, a equipe utilizou siRNA para silenciar o TSPAN4, bloqueando a formação de migrassomas. Essa intervenção aboliu os efeitos protetores da metformina contra a SIPS, confirmando que a mitocitose mediada por migrassomas é mecanisticamente necessária para os benefícios da metformina nesse contexto. Esses achados posicionam a mitocitose como um alvo terapêutico promissor para a disfunção endotelial e sugerem que os bem documentados benefícios vasculares da metformina podem ser parcialmente mediados por essa via recém-caracterizada. O trabalho abre caminhos para o desenvolvimento de intervenções que potencializem especificamente a mitocitose em vasculatura envelhecida ou sob estresse metabólico.