Pesquisadores da UNSW com o Centro de Excelência ARC em Imagem Molecular Avançada construíram um sensor para medir a carga da membrana de nossas células T.

As células T são o "cérebro" do nosso sistema imunológico, portanto, compreender como eles sentem e respondem ao antígeno é extremamente importante.

Até agora não sabíamos como a ligação do antígeno ao receptor de células T desencadeia uma resposta de ativação intracelular, ou por que o receptor não sinaliza quando não está ligado aos antígenos.

As interações eletrostáticas entre as proteínas (o receptor) e a membrana desempenham um papel fundamental aqui.

Agora, existe uma ferramenta para medir as interações eletrostáticas da membrana nas células.

Yuanqing (Alex) Ma, uma estudante de doutorado da UNSW Scientia Professora e Diretora Adjunta do Centro de Excelência em Imagens Katharina Gaus, foi o autor principal em um artigo em Nature Biotechnology .

Alex e a equipe projetaram e construíram um sensor Förster de transferência de energia por ressonância (FRET).

Alex disse que o sensor de carga da membrana mede o potencial elétrico no folheto interno da membrana plasmática da célula - uma propriedade de membrana diferente do potencial transmembrana frequentemente conhecido no campo da neurociência.

"Fizemos uma ferramenta muito legal usando alguma ciência bacana que nos permite medir e ver como funcionam as células T, " ele disse.

“Nosso sensor FRET pode medir cargas minúsculas em células vivas. E isso nos permite saber como o ambiente da membrana afeta o receptor de células T e por que ele sinaliza ou não.

A ideia do design do sensor era bastante simples, mas colocar a ideia em ação não foi direto, Alex disse.

"Houve muitas tentativas e erros na construção do sensor e ainda mais quando começamos a testá-lo, " ele disse.

"Depois de testarmos o sensor fora da célula, tivemos que testá-lo dentro da célula - o que também foi bastante complicado. Existem tantos fatores imprevisíveis que ocorrem dentro de uma célula que muitas vezes complicam nossa interpretação dos resultados. Como resultado, vários controles foram feitos para justificar o resultado, o que foi difícil. "

Outra ferramenta que a equipe desenvolveu recentemente é um sensor que muda de cor quando o receptor de células T se aglomera, relatado no jornal Nature Communications .

Este sensor também funciona em células vivas. Agora os pesquisadores UNSW podem monitorar o ambiente da membrana com o sensor de carga, e a dinâmica do receptor com o sensor de agrupamento.

"Esses sensores nos fornecem a capacidade de mapear as cargas da membrana e a dinâmica do receptor em uma célula ao longo do tempo, que aumentou nossa capacidade de compreender a função biológica da carga da membrana em diferentes atividades celulares, "Alex disse.

"Isso era difícil antes devido à falta de ferramentas."

Uma das coisas que os sensores ajudaram os pesquisadores a entender é como o ambiente da membrana lipídica afeta a estrutura do receptor de células T durante uma resposta imunológica.

O professor Gaus disse que agora eles podem acompanhar como a ativação das células T é regulada.

"Antes deste trabalho, só podíamos adivinhar por que o receptor não sinaliza nas células em repouso, " ela disse.

"Esses sensores foram um tour de force de Alex - não foi fácil, por exemplo, para ajustar o sensor ao intervalo em que as cargas da membrana ligam e desligam o receptor.

"Temos a primeira evidência direta de que as interações eletrostáticas regulam a sinalização do receptor de células T."

A equipe usará as ferramentas feitas no laboratório da UNSW para entender melhor como a sinalização de células T começa e é regulamentada.

"Estamos ansiosos para colocá-los para trabalhar e descobrir como nosso sistema imunológico desencadeia as respostas a jusante, "Professor Gaus disse.