Usando uma versão moderna do open-wide-and-keep-this-under-your-language, cientistas relataram hoje medindo a temperatura de células individuais no corpo humano, e descobrir, pela primeira vez, que as temperaturas internas não seguem a conhecida norma de 98,6 graus Fahrenheit. Eles apresentaram a pesquisa no 242º Encontro e Exposição Nacional da Sociedade Química Americana (ACS), sendo realizada aqui esta semana.

Haw Yang e Liwei Lin, quem colaborou na pesquisa, não usou um termômetro de febre familiar para verificar a temperatura das células, os 100 trilhões ou mais de pacotes microscópicos de pele, nervo, coração, fígado e outros materiais que constituem o corpo humano. As células são tão pequenas que quase 60, 000 caberia na cabeça de um alfinete comum. Yang está na Princeton University e Lin está na University California-Berkeley.

“Usamos‘ nanotermômetros ’, ”Yang explicou. “Eles são pontos quânticos, cristais semicondutores pequenos o suficiente para ir direto para uma célula individual, onde eles mudam de cor conforme a temperatura muda. Usamos pontos quânticos de cádmio e selênio que emitem diferentes cores (comprimentos de onda) de luz que correspondem à temperatura, e podemos ver isso como uma mudança de cor em nossos instrumentos. ”

Yang disse que as informações sobre as temperaturas dentro das células são importantes, mas surpreendentemente ausente entre os incontáveis ​​terabytes de dados científicos disponíveis hoje.

“O interior de uma célula é tão complicado, e sabemos muito pouco sobre isso, ”Ele apontou. “Quando se pensa em química, a temperatura é um dos fatores físicos mais importantes que podem mudar em uma reação química. Então, realmente queríamos saber mais sobre a química dentro de uma célula, o que pode nos dizer mais sobre como ocorre a química da vida. ”

Os cientistas há muito suspeitam que as temperaturas variam dentro das células individuais. Yang explicou que milhares de reações bioquímicas na base da vida ocorrem constantemente dentro das células. Algumas dessas reações produzem energia e calor. Mas algumas células são mais ativas do que outras, e a energia não utilizada é descarregada como calor. Partes de células individuais também podem ser mais quentes porque abrigam usinas bioquímicas chamadas mitocôndrias, para a produção de energia.

Os pesquisadores obtiveram essa informação inserindo nanotermômetros em células de camundongos que cresciam em pratos de laboratório. Eles encontraram diferenças de temperatura de alguns graus Fahrenheit entre uma parte de algumas células e outra, com partes das células mais quentes e mais frias do que outras. Suas medições de temperatura ainda não são precisas o suficiente para fornecer um valor numérico exato. A equipe de Yang também estimulou células intencionalmente de forma a aumentar a atividade bioquímica dentro das células e observar mudanças de temperatura.

Yang diz que essas mudanças de temperatura podem ter impactos em todo o corpo na determinação da saúde e das doenças. Aumentos de temperatura dentro de uma célula, por exemplo, pode mudar a maneira como o material genético chamado DNA funciona, e, portanto, a maneira como os genes, que são feitos de DNA, trabalhar. Mudar a temperatura também mudará o funcionamento das máquinas moleculares de proteínas. Em temperaturas mais altas, algumas proteínas podem se tornar desnaturadas, encerrando a produção.

“Com esses experimentos de nanotermômetro, Acredito que sejamos os primeiros a mostrar que as respostas de temperatura dentro das células vivas individuais são heterogêneas - ou diferentes, ”Disse Yang. “Isso nos leva à nossa próxima hipótese, que é que as células podem usar diferenças de temperatura como uma forma de se comunicar. ”

A equipe de Yang está conduzindo experimentos para determinar o que regula a temperatura dentro das células individuais. Um dos objetivos é aplicar as informações para melhorar a prevenção, diagnóstico e tratamento de doenças.