p Pequenas fábricas flutuam dentro de nossas células e fornecem quase toda a energia de que precisam:as mitocôndrias. Sua eficácia diminui à medida que envelhecemos, mas também quando enfrentamos muitas doenças, como diabetes, câncer ou mal de Parkinson. É por isso que os cientistas estão cada vez mais interessados ​​em como eles trabalham. Na EPFL, uma equipe desenvolveu um protocolo para medir sua atividade ao vivo em animais vivos. Descrito em Nature Chemical Biology , o método depende da molécula responsável pela bioluminescência do vaga-lume. No sentido mais literal da palavra, este estudo lança luz sobre como funcionam as mitocôndrias. p As mitocôndrias são quase como células dentro da célula. Como seu hospedeiro, eles têm uma membrana que protege seu material genético e, sobre tudo, filtros trocas com o exterior. A diferença de carga elétrica entre o interior e o exterior das mitocôndrias, chamado de 'potencial de membrana, 'permitem que certas moléculas passem, enquanto outro ramain na baía.

p Entre os dois pólos de uma bateria elétrica usada, o potencial de membrana da mitocôndria às vezes pode cair. Para cientistas, esta é uma pista inequívoca de que suas funções estão prejudicadas.

p Sabemos como medir o fenômeno em células cultivadas. Mas até agora, você realmente não podia ver isso em animais vivos. “As culturas de células não são muito eficazes no estudo de doenças ligadas às mitocôndrias, "explica Elena Goun, professor da EPFL e autor principal do artigo, "Câncer ou diabetes envolvem trocas complexas entre vários tipos de células, portanto, precisamos de modelos animais. "

p Elena Goun e seus colegas encontraram uma maneira de estudar o fenômeno em ratos vivos. Eles usam animais que são geneticamente modificados para expressar luciferase - uma enzima que produz luz quando combinada com outro composto chamado luciferina. É assim que os vaga-lumes às vezes iluminam nossas noites de verão.

p Os cientistas desenvolveram duas moléculas que, quando injetado no roedor, passar para as mitocôndrias, onde eles ativam uma reação química. As mitocôndrias então produzem luciferina e a ejetam para fora. A luciferina se combina com a luciferase nas células dos camundongos e produzem luz.

p "Em uma sala completamente escura, você pode ver os ratos brilhando, assim como vaga-lumes, "diz Elena Goun.

p Os pesquisadores precisam apenas medir a intensidade da luz para obter uma imagem clara de como as mitocôndrias estão funcionando. Quando eles funcionam menos bem, sua membrana permite a entrada de menos compostos químicos. A produção de luciferina diminui, e, portanto, a luminosidade também.

p Para demonstrar o potencial de seu método, os pesquisadores realizaram vários experimentos. Por exemplo, eles observaram que roedores mais velhos produzem significativamente menos luz. Essa queda na luz reflete uma queda na atividade das mitocôndrias - seu potencial de membrana é muito menor do que em roedores mais jovens. Sabemos que a idade causa uma diminuição na atividade das mitocôndrias, mas esta é a primeira vez que o fenômeno foi medido com precisão diretamente em animais vivos.

p A equipe também testou um produto químico conhecido por rejuvenescer as mitocôndrias:o ribosídeo de nicotinamida. Esta molécula não é tóxica e está disponível comercialmente como suplemento dietético. Os ratos que receberam este composto produziram mais luz, um sinal de aumento da atividade mitocondrial.

p Os pesquisadores também foram capazes de medir o mesmo fenômeno em modelos animais de câncer. Isso poderia ser de grande ajuda para a pesquisa de medicamentos anticâncer. Além disso, eles também demonstraram com sucesso o monitoramento do potencial de membrana mitocondrial em células de tecido adiposo marrom, rico em mitocôndrias. Sua estimulação pode ajudar a curar certas formas de obesidade.

p O método descrito por Elena Goun destina-se principalmente a cientistas que desejam entender melhor o papel das mitocôndrias e que precisam de um modelo animal. O campo de aplicação é amplo:diabetes, oncologia, envelhecimento, nutrição, doenças neurogenerativas ... "Nosso processo pode medir vários graus de atividade mitocondrial, e não apenas um sinal liga / desliga, "explica Elena Goun." É extremamente sensível - muito mais do que um PET scan - acessível e fácil de implementar.