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Cientistas descobrem ‘chave’ que impede o sistema imunológico de atacar o corpo

Fonte

EPFL | Escola Politécnica Federal de Lausanne

Data

quinta-feira, 7 março 2024 12:50

Áreas

Bioinformática. Biologia. Biomedicina. Bioquímica. Biotecnologia. Imunologia. Microbiologia. Patologia. Saúde Pública.

Uma batalha microscópica acontece no interior do corpo humano à medida que as células se defendem constantemente de invasores através do sistema imunológico, um sistema complexo de células e proteínas que protege o corpo de agentes patogênicos nocivos. Um de seus componentes centrais é a enzima GMP-AMP sintase cíclica (cGAS): ela atua como sentinela, detectando DNA estranho e iniciando uma resposta imune.

No entanto, o sistema imunológico requer uma regulação precisa para evitar que o cGAS ataque erroneamente os próprios tecidos do corpo, levando a doenças autoimunes, que afetam atualmente cerca de 10% da população global.

Estudos anteriores revelaram um pouco de como isso acontece. Durante a divisão celular – na mitose – a membrana que protege o núcleo da célula, o envelope nuclear, quebra-se e a cGAS rapidamente se desloca para o núcleo. Aí, liga-se aos nucleossomas – a unidade estrutural básica do empacotamento do DNA na célula – e fica coberto por outra proteína chamada BAF.

Tudo isso garante que a cGAS permaneça inativa e fixa no lugar, e não interaja erroneamente com o próprio DNA da célula. Esse processo representa um equilíbrio sofisticado entre a prontidão imunológica e a proteção da integridade do genoma da célula. A questão é: como a célula coordena isso com suas outras funções cotidianas?

Um novo estudo do grupo da Dra. Andrea Ablasser, pesquisadora da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, esclareceu como a cGAS é regulada, especialmente durante a fase crítica da divisão celular conhecida como mitose. O estudo foi publicado na revista científica Nature.

A equipe usou imagens avançadas e técnicas moleculares para observar como a enzima cGAS é seletivamente decomposta no núcleo, evitando que ele responda erroneamente ao próprio DNA da célula. Os pesquisadores descobriram que o processo é mediado por um complexo proteico conhecido como CRL5 – SPSB3, que reconhece um motivo específico na cGAS e a marca no núcleo para destruição. Usando Biologia Estrutural, Bioquímica e Biologia Celular, os pesquisadores visualizaram as interações entre a cGAS e o complexo proteico em nível atômico.

Especificamente, o CRL5 – SPSB3 adiciona uma proteína chamada ubiquitina à enzima cGAS. A ubiquitina – como o nome sugere – é encontrada onipresentemente nas células eucarióticas e uma de suas funções é marcar outras proteínas para a morte celular. A ubiquitinação da cGAS também a marca para destruição, inativando efetivamente a sentinela assim que a ameaça de um invasor for neutralizada.

Ao elucidar a estrutura do complexo cGAS-SPSB3, o estudo mapeia como a cGAS é regulada no núcleo das células, destacando a sofisticação das redes reguladoras do sistema imunológico.

As implicações também vão além da ciência básica, permitindo aos cientistas explorar novas estratégias para o tratamento de doenças em que o sistema imunológico está hiperativo, como nas doenças autoimunes, ou subativo, como em casos de infecções crônicas ou câncer. Por exemplo, a modulação da atividade de cGAS poderia potencialmente aumentar a eficácia das imunoterapias contra o câncer ou fornecer novas abordagens para prevenir doenças autoimunes.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Escola Politécnica Federal de Lausanne (em inglês).

Fonte: Nik Papageorgiou, EPFL. Imagem: starline via Freepik.

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