Muitas proteínas importantes no corpo humano precisam de aglomerados de ferro-enxofre, minúsculas estruturas feitas de átomos de ferro e enxofre, para funcionar corretamente. Pesquisadores do National Cancer Institute (NCI), o National Institutes of Health (NIH) e a University of Kentucky descobriram que interrupções na construção de aglomerados de ferro-enxofre podem levar ao acúmulo de gotículas de gordura em certas células. Estes achados, que será publicado na edição de 25 de maio da Journal of Biological Chemistry , fornecem pistas sobre as causas bioquímicas de doenças como doença hepática gordurosa não alcoólica e carcinoma renal de células claras.

"Os aglomerados de ferro-enxofre são delicados e suscetíveis a danos dentro da célula, "disse Daniel Crooks, o pós-doutorado que liderou o novo estudo. "Por esta razão, as células do nosso corpo estão constantemente construindo novos aglomerados de ferro-enxofre. "

Crooks começou a estudar as enzimas que constroem aglomerados de ferro-enxofre durante seus estudos de graduação no laboratório de Tracey Rouault no Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano Eunice Kennedy Shriver do NIH. Mutações em uma dessas enzimas podem causar miopatia ISCU, uma condição hereditária em que os pacientes, apesar de parecer forte e saudável, não pode se exercitar por mais do que um curto período de tempo sem sentir dor e fraqueza.

Portanto, estava claro para Crooks que a deficiência vitalícia de aglomerados de ferro-enxofre causou mudanças profundas no modo como as células processavam energia. Mas ele se perguntou exatamente o que aconteceu em uma célula nos primeiros momentos depois que algo deu errado com a produção de aglomerados de ferro-enxofre. Quais das muitas proteínas que precisam de aglomerados de ferro-enxofre foram afetadas primeiro, e que efeito isso teve no metabolismo celular?

Crooks desenvolveu métodos experimentais para interromper abruptamente a produção de aglomerados de ferro-enxofre nas células e para monitorar o que acontece com a forma como essas células processam a glicose. Normalmente, ao longo de uma série de etapas metabólicas, as células converteriam glicose em energia. Mas sem aglomerados de ferro-enxofre, uma enzima chamada aconitase, que realiza uma das etapas desse processo, não funciona. Como resultado, as células rapidamente acumularam um produto metabólico intermediário chamado citrato, que acabou sendo convertido em gotas de gordura.

O acúmulo excessivo de gorduras em tecidos onde normalmente não são encontradas é uma marca registrada de várias doenças, incluindo doença hepática gordurosa não alcoólica, um fator de risco para cirrose e câncer de fígado. Essas descobertas sugerem que esse estado pode ser causado por falhas na produção de aglomerados de ferro-enxofre, por exemplo, devido a estressores celulares ou exposição a toxinas.

"Esperamos que as pessoas que estão trabalhando tanto na doença hepática gordurosa não-alcoólica considerem nosso artigo útil para suas pesquisas, "Disse Rouault.

Crooks, trabalhando no laboratório do cirurgião e cientista W. Marston Linehan no NCI, agora está examinando o papel da formação de aglomerados ferro-enxofre e a função da aconitase em cânceres, por exemplo, carcinomas de células claras. Vários tipos de câncer são frequentemente caracterizados pelo acúmulo excessivo de gordura nas células. Na verdade, esse acúmulo de gotículas de lipídios é o lugar onde os carcinomas de células claras recebem seu nome:quando uma fatia de tal tumor é fixada em uma lâmina e suas proteínas são coradas, as grandes áreas de acúmulo de lipídios nas células parecem transparentes.

"Nós realmente queremos olhar para o início do câncer ... para entender se os lipídios foram formados a partir da glicose ou de outros combustíveis e se os lipídios são importantes para a patogênese, ou se são apenas espectadores que se formam em resposta à reprogramação metabólica, que provavelmente inclui a interrupção das atividades da proteína ferro-enxofre, "Crooks disse.