p Em um par de publicações, pesquisadores mostraram como as células se adaptam a fatores de estresse - como a perda de água - reprogramando suas redes de sinalização internas. Os estudos descrevem mecanismos até então desconhecidos que as células usam para enviar sinais entre a maquinaria celular e evitar a morte celular. De acordo com os autores, drogas que melhoram os mecanismos de adaptação podem ajudar as células a evitar várias doenças, incluindo diabetes tipo 2. Os estudos foram publicados em Relatórios de Célula e Molecular Cell . p “Descobrimos que as células desligam funções não essenciais quando confrontadas com ameaças à sua sobrevivência. Ao mesmo tempo, as células ativam novos mecanismos para sustentar funções essenciais, "disse Maria Hatzoglou, PhD, autor sênior em ambos os artigos, professor de genética e nutrição na Escola de Medicina da Universidade Case Western Reserve, e membro do Case Comprehensive Cancer Center.

p Os estudos se concentram em dois tipos de estresse celular:redução das células devido à perda de água, e disfunção do retículo endoplasmático, a organela celular que produz e orienta as proteínas para destinos específicos. Ambos têm causas diversas - tudo, desde a genética de uma pessoa ao ambiente de uma célula - e as células devem se adaptar aos estressores, ou perecer. Nos novos estudos, os pesquisadores descrevem uma série de soluções alternativas celulares. "As células se protegem diminuindo os processos que consomem energia, como a síntese de proteínas. Isso prepara as células para reprogramar a maquinaria celular para produzir apenas as proteínas essenciais necessárias para a sobrevivência, "Hatzoglou disse.

p No Molecular Cell estude, Hatzoglou e colegas descrevem como as células estressadas se concentram na produção crítica de proteínas para sustentar a função do retículo endoplasmático, transmitindo sinais ao longo de vias moleculares inesperadas. No Relatórios de Célula estude, pesquisadores colocaram células da córnea em água salgada para secá-las. As células responderam ativando vias que ajudam no transporte de aminoácidos. Ao fazê-lo, as células foram capazes de prevenir a perda de água. As descobertas sugerem que medicamentos que visam as vias de transporte podem ajudar a tratar a síndrome do olho seco. Esses medicamentos também podem ajudar a tratar doenças neurodegenerativas causadas por defeitos no equilíbrio de proteínas.

p Disse Hatzoglou, "Ambos os nossos artigos contribuem para o nosso entendimento das formas como as células tentam garantir que as proteínas sejam devidamente dobradas e navegadas através das células, para que possam chegar aos seus destinos finais e assumir suas funções normais. Este processo é conhecido como 'resposta integrada ao estresse'. Molecular Cell , os pesquisadores descrevem como as células podem "reprogramar" a resposta integrada ao estresse. Como o jornal explica, os autores "desvendam o mecanismo de adaptação ao estresse crônico que abrange a remodelação anteriormente não apreciada." O estudo descreve uma cascata de novos sinais celulares que as células usam para se adaptar a condições estressantes. Interessantemente, o novo mecanismo de defesa contra o estresse envolve a remodelação da maquinaria celular que traduz o material genético do mRNA em um grupo seleto de proteínas. Esta síntese seletiva de proteínas protege as células estressadas da disfunção do retículo endoplasmático com risco de vida.

p No Molecular Cell , Hatzoglou e colaboradores também mostram que a disfunção do retículo endoplasmático é marcada por um novo mecanismo de morte celular envolvendo vacuolização citoplasmática - a formação de grandes, bolsões tóxicos dentro das células que são uma reminiscência de células espumosas, observada em muitas patologias humanas. Este fenótipo é uma característica patológica no cérebro das doenças neurodegenerativas chamadas ataxias infantis, e introduz a possibilidade interessante de que sua causa seja o resultado de disfunção do retículo endoplasmático em células nervosas.

p As descobertas também podem levar a novos tratamentos para diabetes. "Os pacientes que desenvolvem diabetes tipo 2 ficam doentes porque produzem muita insulina. Isso faz com que o retículo endoplasmático seja sobrecarregado e incapaz de lidar com a súbita sobrecarga de proteínas, levando à disfunção. Esta disfunção mais tarde mata as células produtoras de insulina no pâncreas, ", disse Hatzoglou." Acreditamos que, ao aumentar a resposta adaptativa ao aumento da insulina, podemos atrasar a disfunção do retículo endoplasmático e o início da doença. "Hatzoglou recebeu financiamento do Instituto Nacional de Diabetes e Doenças Digestivas e Renais para estudar como a ativação das respostas ao estresse celular poderia ajudam a retardar a progressão do diabetes.

p Junto com colegas, Hatzoglou está planejando experimentos futuros para entender os mecanismos moleculares que defendem as células durante diversas condições de estresse. As descobertas podem levar a novas terapêuticas para prevenir a morte celular em vários estados de doença - da síndrome do olho seco ao diabetes.