Tecnologia Científica

Cor das células éum 'terma´metro' para desequila­brio molecular, revela estudo
O estresse oxidativo écausado por uma superabunda¢ncia de radicais livres, que podem causar danos a s células, DNA e protea­nas se deixados sem controle.
Por Sherry Landow - 13/05/2020

 
A professora Ewa Goldys e sua equipe usaram um microsca³pio adaptado
para capturar mapas detalhados de células e tecidos atravanãs de
uma sanãrie de fotografias. Crédito: Universidade de Nova Gales do Sul

A análise de cores não invasiva das células poderia um dia ser usada em diagnósticos, mostrou um estudo de prova de conceito.

Um desequila­brio de espanãcies moleculares insta¡veis ​​chamadas ' radicais livres ' mudara¡ a cor das células - e uma nova técnica de imagem podera¡ um dia permitir que os cientistas detectem e decodifiquem essa cor sem precisar colher amostras do corpo, um novo estudo realizado por pesquisadores da UNSW Sydney encontrou. O artigo foi publicado on-line ontem na Redox Biology .

"Em nosso estudo de culturas e tecidos celulares no laboratório, descobrimos que a cor écomo um terma´metro para o estresse oxidativo ", diz o professor de engenharia da UNSW, Ewa Goldys, principal autor do estudo e vice-diretor do Centro de Excelaªncia ARC para Biofota´nica em Nanoescala .

O estresse oxidativo écausado por uma superabunda¢ncia de radicais livres, que podem causar danos a s células, DNA e protea­nas se deixados sem controle. Ma¡ alimentação, consumo de a¡lcool e obesidade são alguns fatores que podem levar a  superprodução de radicais livres.

"As descobertas podem mudar a maneira como monitoramos e tratamos doenças oculares",

 Goldys.

Nosso corpo possui um sistema natural para equilibrar esses radicais livres com antioxidantes, mas muitos radicais livres dificultam o reparo das células danificadas. O estresse oxidativo pode causar inflamação crônica e estãoligado a muitas doena§as, como doenças carda­acas, diabetes e ca¢ncer.

"O estresse oxidativo não éespeca­fico da doena§a, mas sua restauração para na­veis sauda¡veis ​​éuma excelente medida de como uma abordagem terapaªutica estãofuncionando", diz Goldys.

Apesar do importante papel do estresse oxidativo para a nossa saúde, ele éfrequentemente negligenciado nos diagnósticos médicos. Isso ocorre principalmente porque édifa­cil medir as células 'in vivo' - dentro do corpo.

Os manãtodos atuais para testar o estresse oxidativo envolvem a extração de células do corpo e o teste de resposta em laboratório. Embora algumas células possam ser facilmente removidas, como o sangue, esse manãtodo não éuma opção para outras partes do corpo.

Para resolver esse problema, a professora Goldys e sua equipe adaptaram um microsca³pio fluorescente padrão- um microsca³pio que detecta emissaµes fluorescentes naturais das células - para testar se a cor da canãlula e do tecido éafetada pelo estresse oxidativo. Eles também desenvolveram uma versão sem UV dessa tecnologia para casos em que o UV émuito perigoso de usar, como em oftalmologia e saúde reprodutiva.

A ca¢mera microsca³pica funciona emitindo rajadas de luz LED de baixonívelem vários comprimentos de onda nas células e tecidos. A luz éabsorvida por moléculas fluorescentes, que emitem sua própria luz em resposta.

Professora Ewa Goldys e sua equipe. Crédito: Universidade de Nova Gales do Sul
Essa luz fluorescente permite que os pesquisadores capturem mapas detalhados de células e tecidos atravanãs de uma sanãrie de fotografias. O microsca³pio decodifica o que as cores significam emnívelmolecular.

"O microsca³pio possui um dispositivo que captura com precisão as cores nas células", explica o professor Goldys.

"Em seguida, usamos uma abordagem de big data para 'desmistificar' digitalmente a cor em seus componentes moleculares - vermelho, verde e azul, por exemplo".

A equipe desenvolveu uma maneira de quantificar cada componente de cor, atribuindo-o com um valor. Uma vez calculados esses valores, os cientistas podem medir os na­veis de oxidação sem a necessidade de extração celular e procedimentos anala­ticos.

"Depois de ter números, vocêpode testar todo tipo de coisa", diz Goldys, que recebeu um prestigiado praªmio Eureka em 2016 por sua descoberta de que as cores das células e tecidos podem ser sutis indicadores de saúde e doena§a.

Embora o microsca³pio adaptado ainda não esteja no mercado, o Prof Goldys estãotomando medidas para iniciar o ensaio cla­nico em dois anos. Primeiro, ela conduzira¡ um estudo com animais e, em seguida, buscara¡ a aprovação da TGA para o microsca³pio adaptado para ser usado em estudos em humanos, antes de iniciar um teste em humanos em uma condição de doença selecionada.

Se essas etapas forem bem-sucedidas, o microsca³pio adaptado podera¡ se tornar uma ferramenta comum usada nas prática s médicas e na pesquisa cienta­fica.

Enquanto isso, Goldys estãoempolgada com seu pra³ximo projeto, que se concentrara¡ em como essa tecnologia pode ajudar a monitorar doenças oculares - particularmente o glaucoma.

Juntamente com pesquisadores, incluindo a bolsista da UNSW Scientia, Nicole Carnt, a equipe estãodesenvolvendo uma ca¢mera sob medida que fotografara¡ o fundo do olho atravanãs da pupila. Esta ca¢mera ajudara¡ os oftalmologistas a medir o estresse oxidativo das células e tecidos da retina.

"As descobertas podem mudar a maneira como monitoramos e tratamos doenças oculares", diz Goldys.

"A detecção precoce pode ajudar a equipe médica e os pacientes a retardar a progressão da doena§a".

 

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