Experimentos de imagens de alta resolução revelam estratégias celulares para embrulhar seus alimentos
As células geralmente comem partículas sólidas, um processo chamado fagocitose. Os pesquisadores costumam usar nanopartículas sintéticas para compreender os detalhes intrincados desse processo, mas nem sempre se assemelham aos alimentos que as células comem na natureza. Agora, os investigadores desenvolveram partículas biológicas de tamanho e forma controladas que espelham os alimentos naturais e combinaram-nas com imagens de alta resolução para compreender como as células se deformam para embrulhar os alimentos. As descobertas podem esclarecer como as células absorvem nutrientes e respondem a invasores estrangeiros, como bactérias.
Quando confrontadas com uma partícula para engolir, as células enviam pseudópodes (extensões de membrana) para abraçá-la. Em seguida, eles fecham as bordas dos pseudópodes para formar um compartimento delimitado por uma membrana que envolve a partícula de alimento.
Para ver esse processo com mais detalhes, a equipe desenvolveu dois tipos de partículas sintéticas que poderiam ser facilmente distinguidas usando uma técnica de microscopia de alta resolução conhecida como microscopia de iluminação estruturada 3D. Essa técnica permitiu aos pesquisadores não apenas visualizar a membrana que envolve as partículas, mas também quantificar o quanto a membrana se esticou para acomodar partículas de diferentes tamanhos e formatos. Eles descobriram que partículas esféricas do mesmo tamanho esticam a membrana mais do que partículas alongadas, provavelmente porque a curvatura da partícula esférica requer mais membrana para um envoltório completo.
A equipe também observou outro comportamento que poderia fornecer pistas sobre como as células discriminam entre diferentes tipos de partículas alimentares. Normalmente, as células usam receptores químicos em sua superfície para identificar partículas direcionadas para fagocitose. No entanto, a equipe notou que as células eram mais eficientes em circundar as partículas em forma de bola de futebol do que as partículas esféricas, independentemente da presença de sinais químicos que normalmente desencadeariam a fagocitose. Isto sugere que as células podem usar propriedades físicas, como a forma, para atingir certos tipos de partículas – informação que poderiam usar para distinguir entre moléculas comestíveis e ameaças potenciais, como bactérias invasoras.
Os pesquisadores dizem que sua abordagem fornece um novo meio de estudar a fagocitose com formas e tamanhos de partículas mais realistas do que era possível anteriormente. Eles planejam usar seus métodos para investigar como os compartimentos ligados à membrana trafegam dentro das células e como entregam sua carga.
