Uma nova descoberta oferece aos pesquisadores uma maneira direta de investigar o estresse oxidativo e seus efeitos prejudiciais no envelhecimento, câncer e outras doenças.
Por Rockefeller University publicado por Science Daily.
Muitos dos processos que nos mantêm vivos também nos colocam em risco. As reações químicas produtoras de energia em nossas células, por exemplo, também produzem radicais livres – moléculas instáveis que roubam elétrons de outras moléculas. Quando gerados em excesso, os radicais livres podem causar danos colaterais, potencialmente desencadeando disfunções como câncer, neurodegeneração ou doenças cardiovasculares.
As células resolvem esse problema sintetizando antioxidantes, compostos que neutralizam os radicais livres. Em um novo estudo, os cientistas Rockefeller identificaram uma molécula-chave que transporta a glutationa, o principal antioxidante do corpo, para as mitocôndrias da célula, onde os radicais livres são produzidos em massa. A descoberta, publicada na Nature , abre novas possibilidades para investigar o estresse oxidativo e seus efeitos danosos.
“Com o transportador potencial identificado, agora podemos controlar a quantidade de glutationa que entra nas mitocôndrias e estudar o estresse oxidativo especificamente em sua fonte”, disse Kivanç Birsoy, professor assistente Chapman Perelman na Universidade Rockefeller.
A nave para as mitocôndrias
Para evitar o estresse oxidativo, as células precisam equilibrar adequadamente os níveis de radicais livres e antioxidantes em suas mitocôndrias, onde ocorre a produção de energia. Como a glutationa é produzida fora das mitocôndrias, no citosol da célula, os cientistas queriam saber como ela é transportada para essas minúsculas usinas de força.
Para esclarecer este processo, a equipe de Birsoy monitorou a expressão de proteínas nas células em resposta aos níveis de glutationa. “Nossa hipótese é que a glutationa é transportada por uma proteína transportadora cuja produção é regulada pela glutationa”, disse Birsoy. “Portanto, se reduzirmos os níveis de glutationa, a célula deve compensar regulando positivamente a proteína transportadora.”
A análise apontou para a SLC25A39, uma proteína da membrana mitocondrial cuja função era até então desconhecida. Os pesquisadores descobriram que o bloqueio de SLC25A39 reduziu a glutationa dentro da mitocôndria, sem afetar seus níveis em outras partes da célula. Outros experimentos mostraram que os ratos não podem sobreviver sem SLC25A39. Em animais projetados para não ter essa proteína, os glóbulos vermelhos morrem rapidamente por estresse oxidativo devido à sua falha em levar a glutationa para as mitocôndrias.
A identificação do transportador pode levar a um melhor entendimento de uma variedade de vias de doenças ligadas ao estresse oxidativo, incluindo aquelas envolvidas no envelhecimento e na neurodegeneração. “Essas condições poderiam ser potencialmente tratadas ou evitadas estimulando o transporte de antioxidantes para as mitocôndrias”, diz Birsoy.
Além disso, a equipe agora está explorando se o SLC25A39 pode ser uma promessa como um alvo de droga para o câncer, ajudando a induzir o estresse oxidativo fatal nas células tumorais. “No câncer, gostaríamos de evitar que os antioxidantes cheguem às mitocôndrias, e a proteína transportadora pode ser nossa maneira de fazer isso”, diz Birsoy.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Rockefeller University.
Referência do jornal :
Ying Wang, Frederick S. Yen, Xiphias Ge Zhu, Rebecca C. Timson, Ross Weber, Changrui Xing, Yuyang Liu, Benjamin Allwein, Hanzhi Luo, Hsi-Wen Yeh, Søren Heissel, Gokhan Unlu, Eric R. Gamazon, Michael G Kharas, Richard Hite, Kıvanç Birsoy. SLC25A39 é necessário para a importação de glutationa mitocondrial em células de mamíferos . Nature , 2021; 599 (7883): 136 DOI: 10.1038 / s41586-021-04025-w
