Uma imagem ao vivo do fígado de um translúcido, larval peixe-zebra. Foi tirada usando microscopia confocal, o que permite imagens nítidas dos órgãos internos de um animal vivo inteiro. Quinlivan alimentou um peixe-zebra larval com ácido graxo marcado com fluorescência e então fotografou seu fígado com uma ampliação de 400x. Os pontos redondos de tamanhos variados são gotículas de lipídios, que contém um tipo de gordura chamada triglicérides. Esses triglicerídeos foram construídos usando a gordura fluorescente consumida pelo peixe-zebra larval. A fluorescência também aparece na vesícula biliar (GB) e no rim em desenvolvimento (K). Crédito:Vanessa Quinlivan
Estudar como nossos corpos metabolizam lipídios, como ácidos graxos, triglicerídeos, e o colesterol pode nos ensinar sobre doenças cardiovasculares, diabetes, e outros problemas de saúde, bem como revelar funções celulares básicas. Mas o processo de estudar o que acontece com os lipídios após serem consumidos tem sido tecnologicamente difícil e caro de realizar até agora.
Novo trabalho de Steven Farber da Carnegie e sua estudante graduada Vanessa Quinlivan apresenta um método usando marcação fluorescente para visualizar e ajudar a medir os lipídios em tempo real conforme eles são metabolizados por peixes vivos. Seu trabalho é publicado pela Journal of Lipid Research .
"Os lipídios desempenham um papel vital na função celular, porque eles formam as membranas que circundam cada célula e muitas das estruturas dentro dela, "Quinlivan disse." Eles também fazem parte da composição crucial de hormônios como o estrogênio e a testosterona, que transmitem mensagens entre as células. "
Ao contrário das proteínas, as receitas para diferentes moléculas contendo lipídios não são precisamente codificadas por sequências de DNA. Uma célula pode receber um sinal genético para construir um lipídio para um determinado propósito celular, mas o tipo exato pode não ser indicado com um alto grau de especificidade.
Em vez de, as moléculas de lipídios são construídas a partir de uma série de blocos de construção cujas combinações podem mudar dependendo do tipo de alimento que comemos. Contudo, as composições lipídicas variam entre células e estruturas celulares dentro do mesmo organismo, portanto, a dieta não é o único fator que determina quais lipídios são fabricados.
"Compreender o equilíbrio entre o que constitui os lipídios de nossos corpos - entre a disponibilidade com base no que comemos e a orientação genética - é muito importante para os biólogos celulares, "Farber explicou." Há evidências crescentes de que essas diferenças podem afetar uma ampla gama de processos celulares. "
Por exemplo, Ácidos gordurosos de omega-3, que são blocos de construção de lipídios encontrados em alimentos como salmão e nozes, são conhecidos por serem especialmente bons para a saúde do coração e do fígado. Há evidências de que, quando as pessoas comem ácidos graxos ômega-3, as membranas celulares nas quais eles são incorporados têm menos probabilidade de reagir exageradamente aos sinais do sistema imunológico do que as membranas compostas de outros tipos de lipídios. Isso tem um efeito antiinflamatório que pode prevenir doenças cardíacas ou hepáticas.
O método de Farber e Quinlivan permitiu que eles investigassem esses tipos de conexões. Eles foram capazes de marcar diferentes tipos de lipídios, alimentá-los para viver o peixe-zebra, e então observe o que os peixes fizeram com eles.
“Se alimentássemos os peixes com um tipo específico de gordura, nossa técnica nos permitiu determinar em quais moléculas esses lipídios foram reagrupados após serem quebrados no intestino delgado e em quais órgãos e células essas moléculas foram parar, "Farber explicou.
As etiquetas que usaram eram fluorescentes. Então Farber e Quinlivan e sua equipe foram realmente capazes de ver as gorduras que alimentaram seu peixe-zebra brilhando sob o microscópio enquanto eram decompostas e remontadas em novas moléculas em diferentes órgãos. Outros experimentos permitiram que eles aprendessem em quais tipos de moléculas os componentes da gordura decomposta foram incorporados.
"Ser capaz de fazer microscopia e bioquímica no mesmo experimento tornou mais fácil entender o significado biológico de nossos resultados, "Quinlivan disse." Esperamos que nosso método nos permita fazer mais avanços na bioquímica lipídica no futuro. "