Notícia

Como os radicais de oxigênio protegem contra o câncer?

Baixas concentrações de peróxido de hidrogênio celular podem evitar que uma célula se torne cancerosa

Wikimedia Commons

Fonte

Universidade Goethe de Frankfurt

Data

quinta-feira, 29 abril 2021 07:25

Áreas

Bioquímica. Oncologia.

Os radicais de oxigênio no corpo são geralmente considerados perigosos porque podem desencadear algo chamado estresse oxidativo, que está associado ao desenvolvimento de muitas doenças crônicas, como câncer e doenças cardiovasculares. Em estudos com camundongos, cientistas da Universidade Goethe de Frankfurt, na Alemanha, descobriram como os radicais de oxigênio, ao contrário, também podem reduzir o risco de câncer e mitigar danos à molécula hereditária de DNA.

Originalmente, os radicais de oxigênio – espécies reativas de oxigênio, ou ROS, para abreviar – eram considerados exclusivamente prejudiciais ao corpo. Eles são produzidos, por exemplo, pelo fumo ou pela radiação ultravioleta. Devido à sua alta reatividade, eles podem danificar muitas moléculas importantes nas células, incluindo a molécula hereditária de DNA. Como resultado, existe o risco de reações inflamatórias e degeneração das células afetadas em células cancerosas.

Devido ao seu efeito prejudicial, no entanto, as ROS também são deliberadamente produzidas pelo corpo, por exemplo, por células epiteliais imunológicas ou pulmonares, que destroem as bactérias e vírus invasores com as ROS. Isso requer concentrações de ROS relativamente altas. Em baixas concentrações, por outro lado, as ROS desempenham um papel importante como moléculas sinalizadoras. Para essas tarefas, os ROS são produzidos especificamente por um grupo de enzimas. Um representante desse grupo de enzimas é o Nox4, que produz continuamente pequenas quantidades de H2O2. O Nox4 é encontrado em quase todas as células do corpo, onde seu produto H2O2 mantém um grande número de funções de sinalização especializadas, contribuindo, por exemplo, para a inibição de reações inflamatórias.

Pesquisadores da Universidade Goethe de Frankfurt, liderados pela professora Dra. Katrin Schröder, descobriram que, ao produzir H2O2, o Nox4 pode até prevenir o desenvolvimento de câncer. Eles examinaram animais que não foram capazes de produzir Nox4 devido a uma modificação genética. Quando esses camundongos foram expostos a uma toxina ambiental cancerígena, a probabilidade de desenvolverem um tumor dobrou. Como os animais sofriam de vários tipos de tumores, como sarcomas de pele e carcinomas de cólon, os pesquisadores suspeitaram que o Nox4 teve uma influência fundamental na saúde celular.

Investigações moleculares mostraram que o H2O2 formado pelo Nox4 mantém uma cascata que impede que certas proteínas importantes de sinalização (fosfatases) entrem no núcleo da célula. Se o Nox4 e consequentemente o H2O2 estiverem ausentes, essas proteínas sinalizadoras migram para o núcleo da célula e, como consequência, danos graves ao DNA dificilmente são reconhecidos.

Grave dano ao DNA – por exemplo, quebra da fita dupla – ocorre em algum lugar do corpo todos os dias. As células reagem com muita sensibilidade a tais danos ao DNA, colocando em movimento todo um repertório de enzimas de reparo. Se isso não ajudar, a célula ativa seu programa de morte celular – uma medida de precaução do corpo contra o câncer. Quando esse dano não é reconhecido, como ocorre na ausência de Nox4, ele estimula a formação de câncer.

A professora Katrin Schröder explica os resultados da pesquisa: “Se o Nox4 estiver faltando e, portanto, não houver H2O2, as células não reconhecem mais o dano ao DNA. As mutações se acumulam e as células danificadas continuam a se multiplicar. Se uma toxina ambiental é adicionada e danifica maciçamente o DNA, o dano não é mais reconhecido e reparado. As células afetadas também não são eliminadas, mas se multiplicam, às vezes de forma muito rápida e incontrolável, o que acaba levando ao desenvolvimento de tumores. Uma pequena quantidade de H2O2, portanto, mantém um equilíbrio interno na célula que protege as células da degeneração”.

Os resultados foram publicados na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Goethe de Frankfurt (em inglês).

Fonte: Universidade Goethe de Frankfurt. Imagem: Modelo 3D do peróxido de hidrogênio. Fonte: Wikimedia Commons.

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