Professor associado de química da Universidade de Houston, Vassiliy Lubchenko, está relatando uma nova descoberta em Nature Communications sobre como as células falciformes são formadas. Lubchenko relata que gotículas de líquido, enriquecido em hemoglobina, formam aglomerados dentro de alguns glóbulos vermelhos quando duas moléculas de hemoglobina formam uma ligação, mas apenas brevemente, por cerca de um milésimo de segundo.

O mistério de como os clusters se formam há muito intrigam os cientistas. Em pacientes com doença hereditária do sangue conhecida como doença falciforme, ou anemia, moléculas de hemoglobina anormais se alinham em filamentos rígidos dentro dos glóbulos vermelhos, distorcendo suas formas e dificultando o fluxo das células sanguíneas através dos estreitos vasos sanguíneos. Para que os filamentos cresçam, a proteína primeiro se reúne em pequenas gotículas líquidas que são maiores do que um átomo, mas tão pequenas que suas medidas são contadas em incrementos entre microscópico e macroscópico, chamado mesoscópico.

"Embora relativamente pequeno em número, os aglomerados mesoscópicos são muito fortes, "disse Lubchenko." Eles servem como nucleação essencial, ou crescimento, centros para coisas como fibras de anemia falciforme ou cristais de proteína. As fibras da célula falciforme são a causa de uma doença debilitante e dolorosa, enquanto a produção de cristais de proteína continua a ser a ferramenta mais importante para biólogos estruturais. "

As fibras não crescem em qualquer lugar. Especial, Gotículas de tamanho mesoscópico da proteína hemoglobina dentro das células sanguíneas iniciam sua formação. "Acontece que dentro de sua célula sanguínea, existem pequenas gotículas de hemoglobina que estão ainda mais cheias da proteína do que o resto da célula, "disse Lubchenko. Em uma reviravolta inesperada, também se espera que essas áreas aglomeradas tenham mais moléculas unidas em 'dímeros' ou duplas, o tipo que dura apenas um milissegundo.

"Os dímeros são a chave para a formação dos aglomerados mesoscópicos, "relata Lubchenko, que sugere que uma forma de prevenir a doença das células falciformes, que afeta cerca de 100, 000 americanos, principalmente afro-americanos e hispânicos, é para evitar a formação de aglomerados de forma que as fibras não possam crescer a partir deles.

Mesmo mecanismo, substâncias diferentes

Lubchenko suspeita que o "mecanismo de dímero" se aplica a muitos outros tipos de proteínas e produtos químicos solúveis. A capacidade de fazer um grande número de pequenas gotículas de líquidos densos ou géis, que são todos do mesmo tamanho, pode ter aplicações em nanotecnologia e síntese industrial de materiais altamente texturizados. O trabalho de Lubchenko e do pesquisador Ho Yin Chan implica que induzir deliberadamente a formação de aglomerados de tamanhos semelhantes em líquidos e sólidos pode fornecer um caminho separado para a fabricação de nanopartículas de tamanhos uniformes para a indústria.

Ele também especula que a formação dos aglomerados sugere "uma possibilidade tentadora de que os precursores das células vivas não estivessem envoltos em membranas, mas, em vez de, eram mais como as chamadas organelas sem membrana, "que Lubchenko pensa ter muito em comum com os aglomerados mesoscópicos.

Em outras palavras, sua obra aborda nada menos do que o mistério da vida.