Saúde

A proteína influencia a regeneração das células vasculares
Centro do Coração do Hospital Universitário de Bonn pesquisa como a comunicação entre as células pode ser regulada
Por Felix Heyder - 23/08/2020


A proteína influencia a regeneração das células vasculares
Herzzentrum, do Hospital Universitário de Bonn, está pesquisando como a comunicação entre as células pode ser regulada.

Os médicos do Heart Center do Bonn University Hospital usaram sua pesquisa básica para descobrir como uma proteína pode ser usada para influenciar a comunicação entre células individuais. Os resultados são uma abordagem importante no futuro para melhor tratar doenças como a arteriosclerose (vasos calcificados), que causa infarto do miocárdio. O estudo foi publicado online com antecedência no “Journal of Extracellular Vesicles” e a versão impressa aparecerá em breve.

O corpo humano consiste em um número inimaginavelmente grande de células. Os estudos científicos atuais assumem cerca de 40 trilhões de células, dependendo do peso e do tamanho dos humanos. A fim de desempenhar sua função no corpo da melhor maneira possível, a grande maioria das células se unem. Juntos, eles formam tecidos, órgãos e músculos, entre outras coisas. O pré-requisito mais importante para uma boa interação das células é a comunicação mais eficaz entre elas.

“Para que as células se comuniquem efetivamente umas com as outras, elas precisam de um carteiro para transportar informações de uma célula para a outra”, explica o Dr. Andreas Zietzer, cardiologista do Centro do Coração do Hospital Universitário de Bonn. “É justamente essa função que as chamadas vesículas extracelulares assumem.” Por muito tempo, essas vesículas tiveram apenas uma importância biológica menor. Supunha-se que as células apenas usam as vesículas para se livrar de proteínas supérfluas e outras moléculas, portanto, elas são uma espécie de depósito de lixo celular. Sabe-se agora, no entanto, que as vesículas são amplamente responsáveis ​​pela comunicação intercelular.

As vesículas agem como carteiro entre as células

O princípio das vesículas é fácil de explicar: elas são liberadas como vesículas de membrana extremamente pequenas - com apenas cerca de dois milésimos de milímetro de tamanho - pelas células do nosso corpo e podem ser captadas e usadas por outras células. Zietzer descreve a função crucial das vesículas: "Como carteiros, transportam diferentes conteúdos e, assim, permitem a troca de informações entre as células".

Além de proteínas e lipídios, ácidos nucléicos (RNAs) também são enviados durante esse processo de comunicação. Esses RNAs são cópias da informação genética e são necessários para a execução da informação genética. Os médicos da Universidade de Bonn concentraram suas pesquisas principalmente nos chamados microRNAs, que são usados ​​para ajustar a ativação e desativação de genes.

"Uma vez que os microRNAs têm uma grande influência na biologia das células, as vesículas podem influenciar funcionalmente as células receptoras dependendo de sua carga específica", diz Zietzer. Porque dependendo de qual microRNA se acumula nas vesículas, a informação que é transportada pelas vesículas também muda e, com ela, o efeito nas células receptoras que as retêm e sua carga.

“Seria um grande avanço para cientistas e médicos se eles pudessem controlar quais informações são transportadas entre as células e quais não são”, diz Zietzer, olhando para o futuro. "Exatamente esta intervenção na comunicação célula a célula dificilmente foi investigada até agora."

O grupo de trabalho em torno do Dr. Andreas Zietzer, Dr. Rabiul Hosen e Privatdozent Dr. Felix Jansen (chefe do grupo de trabalho), do Centro do Coração do Hospital Universitário de Bonn, agora consegue usar células humanas para explicar um novo mecanismo de como funciona a classificação de certos RNAs dentro das vesículas. Para fazer isso, os cientistas usaram um espectrômetro de massa para examinar mais de 3.000 proteínas e mais de 300 microRNAs que já estavam contidos em vesículas e prontos para serem transportados para outras células.

Uma proteína de ligação a RNA retém a correspondência

Os três pesquisadores conseguiram mostrar que uma determinada proteína de ligação a RNA ("hnRNPU" para abreviar) retém os microRNAs na célula doadora como uma esponja e, assim, garante que eles não sejam embalados em vesículas e transportados para outra célula pode. Exatamente o oposto é verdadeiro quando essa proteína especial é desligada: neste caso, há uma maior liberação de microRNAs, que são cada vez mais compactados nas vesículas.

"A proteína de ligação ao RNA hnRNPU assume, assim, o papel de um porteiro que decide quais e quantos microRNAs são liberados da célula remetente para transporte à célula receptora e quais não são", Andreas Zietzer resume os resultados da pesquisa. Esta função permite que a proteína hnRNPU tenha um grande impacto na comunicação entre as células.

As observações têm grande potencial terapêutico: Zietzer, Hosen e Jansen foram capazes de mostrar que a transferência de certos microRNAs através das vesículas pode ser controlada aumentando ou reduzindo a quantidade de hnRNPU nas células doadoras. “Dessa forma, microRNAs que promovem a regeneração podem ser liberados ou retidos de forma direcionada e, assim, ter um efeito positivo ou negativo na capacidade regenerativa das células vasculares doentes”, diz Zietzer, ao comentar a intervenção na comunicação celular. Isso é de importância médica crucial, uma vez que a capacidade regenerativa das células vasculares em vasos doentes e calcificados (arteriosclerose) já é limitada nos estágios iniciais.

Zietzer, Hosen e Jansen agora querem usar suas descobertas sobre a comunicação intercelular por meio de vesículas extracelulares: "É concebível, ligando e desligando localmente a proteína hnRNPU, enviar um 'enxame' de vesículas promotoras de regeneração em partes saudáveis ​​do sistema vascular, que são então absorvidos por áreas vasculares já danificadas e podem acelerar a regeneração nessas áreas. Em situações críticas - por exemplo, após um infarto - isso pode favorecer o processo de cicatrização do paciente ”, diz Zietzer sobre os benefícios concretos dessa pesquisa básica.

Mais estudos de aplicabilidade estão sendo realizados. Resultados de pesquisas atuais sugerem que esse mecanismo também é de grande relevância na interação entre doenças cardíacas e renais.

Os custos de pesquisa de cerca de 300.000 euros foram suportados pela Fundação Alemã de Pesquisa, a Sociedade Alemã de Cardiologia, a Fundação Corona e a Faculdade de Medicina da Universidade de Bonn.

 

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