2017-09-20 - SAN FRANCISCO, 19 de setembro (Xinhua) - Os engenheiros de proteínas e os neurobiólogos da Universidade da Califórnia, San Francisco ou UCSF, se uniram para criar um "sabre de luz" biológico, uma proteína projetada que pode matar células específicas simplesmente quando elas se acendem.
O trabalho, publicado na Academia Nacional de Ciências (PNAS), aborda a realidade de que, embora a capacidade de erradicar seletivamente tipos específicos de células de organismos multicelulares permite aos cientistas decifrar as funções dessas células, as ferramentas cirúrgicas, químicas ou genéticas para fazê-lo são imprecisas e longe do ideal.
Tais técnicas de ablação celular têm sido particularmente importantes na neurociência. Alguns dos primeiros conhecimentos sobre a função cerebral basearam-se em observações de pacientes que apresentaram lesões específicas em diferentes áreas do cérebro.
O novo estudo relata que a proteína usa luz para alavancar a apoptose, uma via natural de "célula-suicídio" pela qual as células podem desencadear sua própria morte sob certas circunstâncias. A proteína é denominada "Caspase-LOV", assim chamada porque liga LOV (domínio leve-oxigenação-sensoramento), um sensor de luz molecular derivado de aveia, a caspase-3, a versão humana de uma enzima que é crucial para apoptose.
Como a apoptose é um processo biológico fundamental, empregado durante o desenvolvimento normal para podar células desnecessárias e para descartar defeituosas, é afiado e induz uma forma limpa e não inflamatória de morte celular. Quando as células estão gravemente feridas, elas derramam todos os seus conteúdos, mas as células apoptóticas encolhem e são absorvidas por células vizinhas ou por células imunológicas, de modo que o final da caspase é uma morte de células limpas sem qualquer inflamação do tecido circundante.
"Caspases são como especialistas em demolição", disse James A. Wells, professor de química farmacêutica da UCSF School of Pharmacy e co-autor do estudo, em um comunicado de imprensa da UCSF. Outros pesquisadores do projeto incluíram estudantes de pós-graduação Ashley Smart e Graeme "Grae" Davis, professor de Albert Bowers e presidente do Departamento de Bioquímica e Biofísica da UCSF.
Uma vez que a luz penetra facilmente nos embriões da Drosophila, os autores acreditam que o Caspase-LOV será imediatamente útil para os laboratórios que estudam esse organismo modelo e, eventualmente, pode ser usado em outros organismos, como os ratos, usando fibra óptica para iluminar e precisamente eliminar as células.
A equipe demonstrou em seu estudo que quando o Caspase-LOV foi expresso em neurônios motores de moscas da fruta, esses neurônios morreram após a exposição à luz, afetando assim a capacidade de mover-se das moscas. Da mesma forma, a equipe foi capaz de ablar seletivamente células específicas na retina simplesmente expondo os olhos compostos da mosca da fruta à luz.
Como a duração da exposição à luz está diretamente correlacionada com a extensão da morte celular, Wells foi citado como explicando, Caspase-LOV poderia ser uma ferramenta poderosa para explorar os mecanismos de neurodegeneração, um processo que ocorre durante um longo período de tempo em doenças humanas como Alzheimer e Parkinson. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: XinhuaNet.
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