Uma equipe de pesquisa de Colônia e Osnabrück investigou em detalhes como as substâncias mensageiras sinalizam a inflamação durante a remoção de células danificadas no corpo. Usando métodos de microscopia de alta resolução, os pesquisadores conseguiram mostrar que duas proteínas interagem dinamicamente entre si e, assim, determinar se uma célula morrendo desencadeia uma reação inflamatória no corpo.
O estudo liderado pela professora Dra. Ana J. Garcia-Saez (CECAD - Cluster de Excelência para Pesquisa em Envelhecimento da Universidade de Colônia) e Professora Júnior Dra. Katia Cosentino (CellNanOs - Centro de Nanoanalítica Celular da Universidade de Osnabrück) foi publicado na revista Molecular Cell .

Normalmente, o corpo inicia a apoptose – uma forma de morte celular programada – para se livrar das células danificadas. O conhecimento de como exatamente esse mecanismo de limpeza funciona no nível das moléculas envolvidas pode contribuir significativamente para a terapia de doenças. No câncer, por exemplo, as células não são sistematicamente removidas do corpo, mas continuam a viver e se espalhar. O tratamento de radioterapia é usado rotineiramente para matar células cancerígenas, mas induz inflamação no corpo. Pesquisas estão sendo realizadas em todo o mundo para descobrir como as terapias contra o câncer causam inflamação e como os tratamentos podem ser menos prejudiciais ao corpo.

Neste estudo, a equipe de pesquisa do CECAD e CellNanOs se concentrou em duas proteínas que já são conhecidas por estarem envolvidas na morte celular. BAX e BAK são as duas proteínas que regulam o mecanismo de morte celular nas mitocôndrias, as usinas de força da célula. Usando técnicas de imagem de alta resolução, os pesquisadores foram capazes de observar pela primeira vez como dinamicamente BAX e BAK formaram estruturas nas mitocôndrias que influenciaram a morte celular e a inflamação.

Devido à sua grande semelhança, BAX e BAK foram até agora referidas como proteínas gêmeas. Que eles diferem sistematicamente em seu mecanismo de ação é uma nova descoberta deste estudo. A equipe de pesquisa conseguiu mostrar que as proteínas BAK se organizam em estruturas menores mais rapidamente do que BAX e que as duas proteínas influenciam uma à outra.

"Podemos observar claramente ao microscópio como as duas proteínas interagem entre si para formar um poro na mitocôndria, de modo que o DNA mitocondrial sai pelo poro para desencadear a inflamação", explicou Andreas Jenner, da Universidade de Colônia. Essa interação dinâmica das proteínas BAK e BAX era desconhecida anteriormente e regula a formação do poro e, portanto, a quantidade de DNA mitocondrial liberada. Isso, por sua vez, determina se uma resposta inflamatória é desencadeada no corpo.

"A disponibilidade relativa das proteínas BAX e BAK nas células determina o crescimento do poro e a taxa na qual o DNA mitocondrial é liberado. Possivelmente, nossas descobertas abrem novas perspectivas para controlar a inflamação durante os tratamentos contra o câncer", explicou Katia Cosentino, da Universidade de Osnabrück. .

"Nossos resultados destacam como BAX e BAK contribuem para a morte celular de diferentes maneiras e sugerem que essas duas proteínas devem ser bem equilibradas em tratamentos terapêuticos contra o câncer", disse Ana J. Garcia-Saez, da Universidade de Colônia.

No entanto, essa terapia ainda não existe. Por enquanto, mais investigações são necessárias para determinar se moléculas adicionais contribuem para a dinâmica da formação de poros BAX e BAK e regulam o crescimento e o tamanho dos poros.