Um estudo realizado em C. elegans As lombrigas nematóides podem levar a um melhor tratamento de uma doença genética humana rara que causa sintomas neurológicos graves que levam à morte na primeira infância. Em seu relatório publicado em Nature Chemical Biology , dois investigadores do Massachusetts General Hospital (MGH) descrevem a descoberta de que C. elegans pode adquirir o cofator de molibdênio (Moco) - uma molécula essencial para a função de enzimas essenciais - ao consumir a bactéria E. coli, a primeira evidência de que Moco pode ser transferido entre espécies. Os pesquisadores também identificaram a via metabólica responsável pelos sintomas observados na deficiência de Moco.

"Até agora, Moco era considerado muito instável para ser traficado entre células e tecidos, muito menos entre organismos separados por um bilhão de anos de evolução, "diz o autor principal Kurt Warnhoff, Ph.D., MGH Molecular Biology. "Mas descobrimos que a interação entre essas espécies é bastante robusta. Bactérias isoladas de frutas em decomposição - um típico C. elegans habitat — foram capazes de fornecer Moco aos nematóides. Esta habilidade de C. elegans extrair Moco de seu microbioma é intrigante e oferece esperança de que possamos explorar sistemas semelhantes para fornecer Moco maduro a pacientes com deficiência de Moco. "

Muitas reações essenciais à vida requerem a ação de enzimas, vários dos quais, por sua vez, requerem moléculas chamadas cofatores ou coenzimas para funcionar corretamente. Uma dessas coenzimas, Moco, é necessário para a incorporação do elemento molibdênio em várias enzimas importantes. Em humanos, mutações genéticas em enzimas que sintetizam Moco causam deficiência de Moco. Bebês afetados desenvolvem convulsões, deterioração do tecido cerebral, atraso no desenvolvimento e geralmente morrem nos primeiros meses de vida. Estima-se que a deficiência de Moco afete 1 em 100, 000 a 200, 000 nascimentos.

Animais saudáveis ​​de C. elegans para os humanos podem sintetizar Moco dentro de seus corpos. Em mutante C. elegans que não pode sintetizar Moco, o desenvolvimento normal é interrompido e os animais morrem, a menos que sejam alimentados com uma dieta bacteriana com coenzima, paralelamente aos efeitos da deficiência de Moco em humanos. Usando C. elegans genética para investigar como a deficiência de Moco leva à morte, Warnhoff e o autor sênior Gary Ruvkun, Ph.D., também do MGH Molecular Biology, identificou a via que normalmente decompõe os aminoácidos contendo enxofre metionina e cisteína como a culpada. Um subproduto dessa quebra é a liberação de sulfito, uma toxina usada como conservante em muitos alimentos, e os pesquisadores descobriram que a falta de Moco inativa a enzima SUOX que normalmente desintoxica o sulfito, levando à morte dos nematóides.

Diz Ruvkun, professor de genética da Harvard Medical School, "Esses insights moleculares oferecem caminhos terapêuticos potenciais para o tratamento da deficiência de Moco. Limitar a exposição a compostos contendo enxofre e inativar as enzimas que geram sulfito pode aliviar os defeitos fisiológicos e a morte resultante que são inevitáveis ​​na deficiência de Moco humana."

Descobrir que simplesmente ingerir E.coli produtora de Moco foi suficiente para apoiar o crescimento e desenvolvimento de pessoas com deficiência de Moco C. elegans sugere que a coenzima pode funcionar como uma vitamina. Os pesquisadores descobriram que cerca de dois terços dos genomas bacterianos sintetizam Moco, indicando que os nematóides podem depender de bactérias para fornecer este cofator essencial na maior parte do tempo. Agora Warnhoff e Ruvkun e trabalhando para discernir como C. elegans determina quando sintetizar Moco dentro de seu corpo e quando ingerir como um "suplemento dietético, "das bactérias que consome.