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Aspecto recém-identificado da morte celular pode impactar o futuro da luta contra doenças

Ativar ou inibir uma determinada enzima pode desencadear a resposta imune natural do corpo

Divulgação, Universidade Duke

Fonte

Universidade Duke

Data

segunda-feira, 20 junho 2022 11:35

Áreas

Biologia. Biomedicina. Bioquímica. Doenças Infecciosas. Imunologia. Medicina de Precisão. Microbiologia. Oncologia.

Pesquisadores revelaram um componente do processo da morte celular que pode desempenhar um papel vital em melhores estratégias de combate às infecções.

Cientistas da Escola de Medicina da Universidade Duke, nos Estados Unidos, fizeram parceria com a pesquisadores da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill (UNC Chapel Hill) e da Universidade da Virgínia, também nos Estados Unidos, para identificar a função por trás da caspase-7, uma enzima que faz parte do programa de autodestruição de uma célula. Embora os pesquisadores saibam que a enzima está envolvida no processo, sua função exata não é clara. Os resultados foram publicados na revista científica Nature.

Os pesquisadores descobriram que a caspase-7 inicia uma série de eventos que permitem que a célula morra de forma ordenada, confirmou o Dr. Edward Miao, coautor do estudo e professor do Departamento de Imunologia e do Departamento de Genética Molecular e Microbiologia da Escola de Medicina da Universidade Duke.

Uma morte celular ordenada é essencial para a resposta imune. Sem a enzima, no entanto, a célula moribunda pode explodir violentamente e causar danos colaterais. O Dr. Edward Miao disse que a pesquisa estabelece as bases para explorar possibilidades interessantes de aplicações terapêuticas, especialmente se a caspase-7 puder ser aumentada ou bloqueada.

“Ainda há muito que precisamos entender sobre os componentes básicos de nossas células, o que elas fazem e por quê. Se pudermos descobrir isso, poderemos formar um mapa para entender como a doença se move no corpo, permitindo que os cientistas elaborem um plano de ação mais preciso. Com a descoberta do papel da caspase-7 na célula, estamos um passo mais perto de um esquema completo.”

No estudo, os pesquisadores descobriram que a caspase-7 serve como um dispositivo de temporização na morte celular. Ela ativa uma proteína, chamada esfingomielinase ácida ou ASM, que inicia um mecanismo de reparo da membrana celular, que por sua vez dá à célula tempo suficiente para colocar as coisas em ordem antes de morrer.

Para identificar a função da enzima caspase-7, a equipe estudou diferentes modelos de infecção em camundongos geneticamente alterados e tecido intestinal cultivado. Eles analisaram o papel da caspase-7 em dois tipos de morte celular ordenada – extrusão e apoptose. O papel da caspase-7 foi diferente no contexto de diferentes patógenos – Salmonella, Listeria e um patógeno raro chamado Chromobacterium.

Com a Salmonella, as células sofrem uma forma ordenada de morte celular chamada extrusão. Nesse contexto, os pesquisadores descobriram que a ausência de caspase-7 causava a morte desnecessária de células saudáveis, que eram o dano colateral de células infectadas próximas que não conseguiam se desprender de suas vizinhas.

Com os patógenos Chromobacterium e Listeria, as células moribundas normalmente passam por um processo chamado apoptose, ou morte celular programada. A falta de caspase-7 permitiu que as bactérias sobrevivessem a um ataque do sistema imunológico, presumivelmente porque sua célula hospedeira infectada não realizou alguma tarefa apoptótica antes de morrer.

O Dr. Edward Miao disse que uma aplicação potencial da eventual manipulação da caspase-7 seria a possibilidade de direcionar a enzima como um ‘detonador’ da morte celular para contornar a resistência aos antibióticos. Os antibióticos constituem uma abordagem padrão e ampla para combater as infecções, mas os patógenos desenvolveram estratégias para se adaptar e resistir.

“Os antibióticos não levam em conta que cada patógeno tem sua própria estratégia – alguns deles vivem fora das células, outros vivem dentro das células. Se um patógeno estiver dentro da célula você pode aumentar a caspase-7 para permitir que a célula infectada morra da maneira correta. Se você conhece a estratégia que o patógeno está usando, pode ajudar o sistema imunológico ajustando-o na direção correta”, explicou o Dr. Miao.

“Por outro lado, se você tem um patógeno viajando para fora da célula e as células estão morrendo de forma inadequada, talvez possamos aumentar a caspase-7 para mantê-las vivas, evitando danos excessivos”, concluiu o pesquisador, observando que essa abordagem também poderia ser eficaz contra a sepse e o câncer.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Duke (em inglês).

Fonte: Stephanie Lopez, DukeHealth. Imagem: Divulgação, Universidade Duke.

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