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Experimentos de laboratório de alta resolução mostram como as células 'comem'
O estudo, publicado no mês passado na revista Developmental Cell , descobriu que a maquinaria intercelular de uma célula se monta em uma estrutura semelhante a uma cesta altamente curva que eventualmente cresce em uma gaiola fechada.
Por Laura Arenschield - 31/12/2021


Domínio público

Um novo estudo mostra como as membranas celulares se curvam para criar as "bocas" que permitem às células consumir as coisas que as cercam.

"Assim como nossos hábitos alimentares basicamente moldam qualquer coisa em nosso corpo, a forma como as células 'comem' é importante para a saúde das células", disse Comert Kural, professor associado de física da Universidade Estadual de Ohio e principal autor do estudo. "E os cientistas não tinham, até agora, entendido a mecânica de como isso aconteceu."

O estudo, publicado no mês passado na revista Developmental Cell , descobriu que a maquinaria intercelular de uma célula se monta em uma estrutura semelhante a uma cesta altamente curva que eventualmente cresce em uma gaiola fechada. Os cientistas já haviam acreditado que a estrutura começou como uma rede plana.

A curvatura da membrana é importante, disse Kural: ela controla a formação de bolsas que transportam substâncias para dentro e para fora de uma célula.

Os bolsos capturam substâncias ao redor da célula, formando-se em torno das substâncias extracelulares, antes de se transformarem em vesículas - pequenos sacos com um milionésimo do tamanho de um glóbulo vermelho. As vesículas carregam coisas importantes para a saúde de uma célula - proteínas, por exemplo - para dentro da célula. Mas eles também podem ser sequestrados por patógenos que podem infectar as células.

Mas a questão de como essas bolsas se formaram a partir de membranas que antes se acreditava serem planas atrapalhou os pesquisadores por quase 40 anos.

"Foi uma controvérsia nos estudos celulares", disse Kural. "E fomos capazes de usar imagens de fluorescência de super-resolução para realmente observar a formação desses bolsos dentro das células vivas, e assim poderíamos responder a essa pergunta de como eles são criados.

"Simplificando, em contraste com os estudos anteriores, fizemos filmes de alta resolução de células em vez de tirar fotos", disse Kural. "Nossos experimentos revelaram que os andaimes de proteínas começam a deformar a membrana subjacente assim que são recrutados para os locais de formação das vesículas."

Isso contrasta com as hipóteses anteriores de que os andaimes de proteína de uma célula tiveram que passar por uma reorganização intensiva de energia para que a membrana se curvasse, disse Kural.

A forma como as células consomem e expelem as vesículas desempenha um papel fundamental para os organismos vivos. O processo ajuda a eliminar o colesterol ruim do sangue; também transmite sinais neurais. O processo é conhecido por se decompor em várias doenças, incluindo câncer e doença de Alzheimer.

"Compreender a origem e a dinâmica das vesículas ligadas à membrana é importante - elas podem ser utilizadas para a entrega de drogas para fins medicinais , mas, ao mesmo tempo, sequestradas por patógenos como vírus para entrar e infectar as células ", disse Kural. "Nossos resultados são importantes, não apenas para a nossa compreensão dos fundamentos da vida, mas também para o desenvolvimento de melhores estratégias terapêuticas."

Emanuele Cocucci, professora assistente na Faculdade de Farmácia do Estado de Ohio, foi coautora deste estudo, juntamente com pesquisadores da UC Berkeley, UC Riverside, da Iowa State University, da Purdue University e da Chinese Academy of Sciences.

 

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