Tags moleculares revelam como os lisossomos danificados são selecionados e marcados para eliminação

Os lisossomos são organelas ligadas à membrana que contêm enzimas hidrolíticas que decompõem uma variedade de moléculas, incluindo proteínas, lipídios e carboidratos. Os lisossomos são essenciais para manter a homeostase celular, mas também podem ser perigosos se romperem, liberando seu conteúdo no citoplasma. Para evitar isso, as células possuem vários mecanismos para garantir que os lisossomas danificados sejam rapidamente identificados e removidos.

Um dos mecanismos mais importantes para selecionar lisossomos danificados para depuração é o processo de ubiquitinação. A ubiquitina é uma pequena proteína que pode ser ligada a outras proteínas para marcá-las para degradação. Quando um lisossoma é danificado, as ligases de ubiquitina são recrutadas para o local do dano e fixam moléculas de ubiquitina à membrana lisossomal. Isto marca o lisossoma para reconhecimento pelos receptores de autofagia, que são proteínas que se ligam à ubiquitina e têm como alvo o lisossoma para entrega ao autofagossoma, uma vesícula de membrana dupla que se funde com o lisossoma para entregar o seu conteúdo para degradação.

Num estudo recente, investigadores da Universidade da Califórnia, em São Francisco, utilizaram marcadores moleculares para rastrear o destino dos lisossomas danificados nas células. Eles descobriram que a ubiquitinação não é o único mecanismo que pode marcar os lisossomos danificados para eliminação. Eles também identificaram uma série de outros marcadores moleculares que podem ser usados ​​para selecionar lisossomos danificados, incluindo:

* HMGB1: HMGB1 é uma proteína liberada do núcleo quando as células estão estressadas. HMGB1 pode se ligar à membrana lisossomal e recrutar receptores de autofagia.
* LC3: LC3 é uma proteína envolvida na formação do autofagossomo. LC3 também pode se ligar à membrana lisossomal e recrutar receptores de autofagia.
* p62: p62 é uma proteína envolvida na agregação de proteínas danificadas. O p62 pode se ligar à membrana lisossomal e recrutar receptores de autofagia.

Os pesquisadores descobriram que essas etiquetas moleculares trabalham juntas para garantir que os lisossomos danificados sejam rapidamente identificados e removidos das células. Este processo é essencial para manter a homeostase celular e prevenir o desenvolvimento de doenças de armazenamento lisossomal.

Implicações para doenças de armazenamento lisossômico

As doenças de armazenamento lisossomal são um grupo de doenças genéticas causadas por mutações em genes que codificam proteínas envolvidas na função lisossomal. Essas mutações levam ao acúmulo de material não digerido nos lisossomos, o que pode danificar células e tecidos. As doenças de depósito lisossômico são frequentemente fatais e atualmente não há cura.

A pesquisa descrita acima fornece novos insights sobre os mecanismos que as células usam para selecionar e remover lisossomas danificados. Este conhecimento poderá levar ao desenvolvimento de novas terapias para doenças de armazenamento lisossomal. Por exemplo, pode ser possível desenvolver medicamentos que inibam a ubiquitinação dos lisossomos ou que bloqueiem a ligação dos receptores de autofagia aos lisossomos. Esses medicamentos poderiam ajudar a prevenir o acúmulo de material não digerido nos lisossomos e retardar a progressão das doenças de armazenamento lisossômico.