Usando uma técnica revolucionária de microscopia de células vivas, uma equipe internacional de cientistas observou pela primeira vez receptores individuais para hormônios e drogas trabalhando em células intactas.

Os receptores acoplados à proteína G (GPCRs) estão entre os alvos mais procurados para terapias para doenças como hipertensão, asma ou Parkinson. Esses receptores são os locais de ação de muitos hormônios e neurotransmissores e permitem que eles regulem a atividade de nossas células. Como resultado, cerca de metade de todos os medicamentos atualmente prescritos têm como alvo esses receptores para tratar doenças comuns.

Como o nome sugere, esses receptores precisam encontrar e interagir com as chamadas proteínas G na membrana celular para iniciar e regular os processos intracelulares. Como e onde isso acontece não é bem compreendido. Uma equipe internacional de cientistas das Universidades de Würzburg, Birmingham e Wroclaw agora observaram e investigaram diretamente os contatos iniciais entre os receptores individuais e as proteínas G e os eventos subsequentes nas superfícies das células vivas.

"Pudemos mostrar que os receptores e proteínas G se encontram preferencialmente em locais especiais na membrana celular, que chamamos de pontos quentes, "diz o professor Davide Calebiro, o autor sênior do estudo, que acabou de aparecer no jornal Natureza .

Essas observações detalhadas de membranas de células vivas foram possibilitadas pelo uso de um método altamente sofisticado baseado na microscopia de uma única molécula. Os autores também observaram que receptores e proteínas G geralmente permanecem associados por pouco tempo. De fato, a maioria das interações terminou após apenas um segundo. Além disso, os pesquisadores descobriram que o citoesqueleto sob a membrana celular desempenha um papel importante na formação dos pontos quentes. A existência desses pontos quentes para a sinalização do receptor era até então desconhecida.

Davide Calebiro e seus co-autores estão convencidos de que os pontos quentes exercem uma importante influência na sinalização do receptor, aumentando a velocidade e a eficiência da ativação da proteína G. Ao mesmo tempo, eles permitem que os sinais resultantes permaneçam locais. De acordo com os cientistas, suas novas descobertas mostram que "processos biológicos aparentemente simples podem ser altamente sofisticados uma vez observados de uma curta distância". Eles prevêem que avanços excepcionais nas técnicas de imagem levarão a uma compreensão muito mais profunda desses processos em um futuro próximo.

De acordo com os autores, esses insights fornecem a oportunidade para novas abordagens terapêuticas. "Os medicamentos usados ​​atualmente só podem ativar ou bloquear os receptores, "diz Davide Calebiro. No futuro, pode ser possível influenciar esses processos com muito mais precisão - por exemplo, ao manipular a mobilidade dos receptores e proteínas G na membrana celular ou suas interações nos pontos quentes.