Dentro das células também existem sistemas de comunicação — e quando a conexão entre duas organelas falha o resultado pode ser uma doença neurodegenerativa

“O número para o qual você ligou está indisponível ou fora da área de cobertura”. Ouvir isso quando você precisa falar com alguém pelo celular pode ser bem frustrante e até gerar prejuízos como o atraso num encontro ou um negócio perdido. No interior das células — a origem da analogia que nos levou a chamar os telefones móveis de celulares — a área de cobertura pode ser bem menor mas uma falha de comunicação pode ter consequências bem mais sérias.

Se uma empresa de geração de energia não consegue contatar uma transportadora pelo celular, ainda pode recorrer a outros meios — telefone fixo, e-mail, telégrafo ou mesmo um menino de recados. Organelas como a mitocôndria (nossa geradora de energia intracelular) e o retículo endoplasmático (nossa transportadora) não têm outras opções a não ser o contato via enzimas e proteínas.

A comunicação entre mitocôndrias e retículos endoplasmáticos (RE) vem sendo estudada há algum tempo num modelo simplificado: as leveduras. No entanto, as diferenças entre esses micro-organismos unicelulares e seres multicelulares como nós são bem grandes e não podem ser ignoradas. O problema é que estudar um sistema de comunicação intracelular tão complexo como o nosso era quase impossível até recentemente.

Grampo com vitamina

Esse quadro começou a ser melhor compreendido por uma pesquisa coordenada pelo professor Jeffrey Golden, da Escola de Medicina de Harvard e seus colaboradores, Ginam Cho e Il-Taeg Cho. Esses pesquisadores tiveram a ideia de usar um método recém-descoberto para rastrear as ligações entre as mitocôndrias e os REs. Usando uma enzima chamada ascorbato peroxidase (APEX), os cientistas puderam anexar a vitamina B7 às proteínas que fazem a conexão entre as duas organelas. Na prática, é como se estivessem grampeando as ligações entre dois celulares intracelulares.

Esquema do funcionamento do

Esquema do funcionamento do “grampo” intracelular usado por Taeg et. al.: o complexo formado pela APEX e a vitamina B7 age como um sensor da aproximação entre a mitocôndria e o RE. [Fig. 1 do art. cit.]

Para fazer isso, Ginam e Il-Taeg isolaram partes da célula que contém RE, separaram e limparam as proteínas grampeadas com B7 e as identificaram usando espectrometria de massa. “Antes só era possível observar uma molécula de cada vez para analisar quem interagia com quem”, explicou o professor Golden em comunicado ao Science Daily. “O método que usamos é mais rápido e permite uma observação do sistema como um todo e o que acontece na interface daquela organela.”

Entre as proteínas flagradas por esse grampo vitaminado está a RTN1a, que faz parte do retículo endoplasmático. Embora já fosse conhecida, pensava-se que sua única função era dar forma ao RE. Em testes subsequentes, Il-Taeg et. al. confirmaram que essa proteína também facilita o contato entre a mitocôndria e o RE. Esse resultado, publicado no Journal of Biological Chemistry em 29/09, abre a possibilidade de que defeitos na RTN1a poderiam resultar em doenças neurodegenerativas como os males de Alzheimer e Parkinson.

Essa nova hipótese ainda precisa ser confirmada por pesquisas que comparem a comunicação intracelular de neurônios de pessoas saudáveis com os de pessoas afetadas por uma doença neurodegenerativa. Como já dominam a técnica de grampo intracelular, o novo trabalho deve ser facilitado para a equipe do professor Golden. Il-Taeg está entusiasmado: “Tem um monte de coisas interessantes que podemos fazer agora”.

Referência

rb2_large_gray25Il-Taeg Cho et. al. Ascorbate peroxidase proximity labeling coupled with biochemical fractionation identifies promoters of endoplasmic reticulum mitochondrial contacts [Marcação de proximidade por ascorbato peroxidase e fracionamento bioquímico identificam promotores de contatos entre mitocôndrias e retículos endoplasmáticos]. Journal of Biological Chemistry, 2017. DOI: 10.1074/jbc.M117.795286

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