Foi desenvolvido um novo modelo que simula o acúmulo de lipídios nas membranas.
p Os pesquisadores fizeram uma simulação de um nanotubo de carbono intrudido na membrana lipídica. Crédito:Universitat Rovira i Virgili
p O colesterol é crucial para a formação das membranas celulares dos mamíferos e faz parte de muitos processos vitais. Um dos conceitos mais polêmicos da biofísica é a hipótese das chamadas jangadas lipídicas:áreas de altas concentrações de colesterol e glicoesfingolipídeos nas membranas. Essas jangadas de lipídios, também conhecido como microdomínios lipídicos, são áreas da membrana celular nas quais os lipídios e o colesterol se acumulam e desempenham um papel importante na função celular. Atualmente, a presença de jangadas de lipídios em células vivas é apenas uma hipótese porque, embora vários estudos de laboratório tenham tentado simulá-los misturando dois tipos de lipídios e colesterol, nenhum conseguiu detectá-los ou determinar se eles realmente existem, como são formados e como funcionam nas células vivas. p Suspeita-se que as jangadas lipídicas também sejam responsáveis pelo aparecimento de doenças como Creutzfeldt-Jakob ou AIDS, cujos patógenos passam por eles para entrar nas células. Portanto, compreender seu mecanismo é fundamental para determinar como essas doenças se desenvolvem.
p Uma equipe de físicos liderada pelo pesquisador do Departamento de Engenharia Química da URV Vladimir Baulin elaborou um experimento que simula a formação de um novo tipo de jangada lipídica em escala nanométrica em torno de objetos incrustados nas membranas, como proteínas e canais iônicos. Os resultados deste estudo foram publicados na revista
Cartas de revisão física .
p "Os canais iônicos são uma espécie de proteína transmembrana - ou seja, eles abrangem toda a membrana celular, que, em conjunto com proteínas, permitir que íons específicos passem de um lado para o outro da membrana. Eles fazem parte dela e contêm colesterol. O papel que as proteínas transmembrana desempenham na possível formação desses nanodomínios de colesterol é desconhecido, "diz Vladidimir Baulin sobre os resultados da pesquisa.
p Nesta pesquisa, os cientistas realizaram um experimento com uma membrana lipídica muito semelhante às células humanas em termos de escala de tamanho, e a dimensão e composição do colesterol. Eles substituíram a proteína transmembrana por um nanotubo de carbono ultracurto - 10 nanômetros de comprimento. E depois de uma série de simulações, eles confirmaram que esses domínios - as jangadas de lipídios - são altamente dinâmicos, eles se formam e depois desaparecem apenas para se formarem novamente e existem por aproximadamente 10 nanossegundos.
p A equipe também fez outra descoberta importante sobre o papel do colesterol nas membranas:o colesterol pode ser responsável por desestabilizar as membranas e ajudar objetos de tamanho nanométrico a entrar nas células. “Foi como encontrar a chave para abrir e fechar portas através de uma membrana, "disse Vladimir Baulin." Descobrimos que, quando há altas concentrações de colesterol, os nanotubos podem sair espontaneamente da membrana em questão de milissegundos. Mas se a membrana não tem colesterol, eles permanecem presos lá dentro. "
p Este estudo pode servir para desenvolver novas abordagens cruciais para a pesquisa de jangadas de lipídios, assim, o desenvolvimento de algumas doenças e processos celulares também será melhor compreendido.