A química da UC Davis, Marie Heffern, é pioneira em um novo campo, metaloendocrinologia, explorando como metais como o ferro, o zinco e o cobre influenciam os hormônios. Crédito:Gregory Urquiaga / UC Davis
Metais como zinco, cobre e cromo se ligam e influenciam um peptídeo envolvido na produção de insulina, de acordo com o novo trabalho de químicos da Universidade da Califórnia, Davis. A pesquisa faz parte de um novo campo da "metaloendocrinologia" que examina detalhadamente o papel dos metais nos processos biológicos do corpo.
"Estamos fazendo perguntas que as pessoas não perceberam que não temos as respostas, "disse Marie Heffern, professor assistente de química na UC Davis e autor sênior do artigo, a ser publicado no jornal ChemBioChem .
Os metais desempenham um papel em muitos processos bioquímicos. A hemoglobina contém ferro e transporta oxigênio no sangue; o zinco e o cobre estão envolvidos em um terço a metade de todas as funções do corpo. Mas, embora os cientistas saibam a quantidade total de um elemento em um determinado componente do corpo, como sangue, eles geralmente não sabem a localização exata desses metais, o estado em que se encontram ou seu papel biológico no corpo.
"Um metal é um ingrediente - o que você faz com ele é o que faz a diferença, "Heffern disse. Seu laboratório na UC Davis está usando novas técnicas para entender como os metais são distribuídos dentro e fora das células, como eles se ligam a proteínas e outras moléculas e as influências sutis que têm sobre essas moléculas.
O novo estudo analisou o peptídeo C, ou peptídeo de conexão, uma curta cadeia de aminoácidos. O peptídeo C está sendo investigado quanto ao potencial no tratamento de doenças renais e danos aos nervos em diabetes, portanto, qualquer melhor compreensão de como ele se comporta em diferentes condições pode ser útil no desenvolvimento de medicamentos.
Influenciando a forma e a absorção pelas células
Quando o pâncreas produz insulina, O peptídeo C conecta duas cadeias de insulina em uma etapa preliminar. O peptídeo C é então cortado, armazenado junto com a insulina e liberado ao mesmo tempo. O peptídeo C costumava ser considerado um subproduto da produção de insulina, mas agora os cientistas sabem que ele atua como um hormônio por si só.
Os pesquisadores mediram a rapidez com que o zinco, cobre e cromo ligados ao peptídeo C em tubos de ensaio, e como os metais afetaram a capacidade das células de captar o peptídeo C.
Os metais tiveram efeitos sutis na estrutura do peptídeo C, notavelmente em sua capacidade de se enrolar em uma hélice em algumas condições. O cobre e o cromo impediram as células de absorver o hormônio, mas outros metais como o zinco, o cobalto e o manganês não tiveram esse efeito.
Os resultados mostram que os metais podem potencialmente "sintonizar" a atividade de hormônios como o peptídeo C, alterando sua estrutura ou afetando a absorção pelas células, Heffern disse. Outros autores do artigo são o pesquisador de pós-doutorado Michael Stevenson, especialista em pesquisa Kylie Uyeda, estudante de graduação Jessica San Juan e Ian Farran, graduação com especialização em bioquímica e biologia molecular.