Nova técnica ilumina como os órgãos se comunicam entre si

Pela primeira vez tornou-se possível rastrear proteínas secretadas por um órgão conforme elas se espalham por todo o corpo.
[Imagem: Scripps Research/University of Southern California]

Como os órgãos do corpo se comunicam?

Nossos muitos sistemas e órgãos diferentes estão em constante comunicação uns com os outros. Durante um exercício físico, por exemplo, os músculos enviam sinais ao tecido adiposo e hepático solicitando as reservas de energia de que precisam.

Embora essas redes de comunicação desempenhem um papel crítico em nossos corpos todos os dias, historicamente tem sido difícil descobrir esses caminhos.

Mas um novo modelo inédito, capaz de rotular e rastrear proteínas sinalizadoras, que trocam as informações entre os órgãos, promete viabilizar a criação de mapas dessas rotas.

O "modelo" é um camundongo geneticamente modificado que marca as proteínas que uma célula secreta, fazendo-a brilhar, permitindo assim que os cientistas rastreiem seu movimento por todo o corpo do animal.

Esta nova tecnologia poderá desvendar as diferenças moleculares entre um tecido saudável e um tecido doente, bem como o papel que a comunicação entre os órgãos desempenha no início e na progressão da doença.

Etiquetagem de proteínas

Os pesquisadores usaram uma enzima, chamada BirA*G3, que marca as proteínas secretadas com uma "etiqueta" de biotina. Esses marcadores de biotina são então detectados nos camundongos vivos usando um método chamado proteômica de espectrometria de massa quantitativa, uma técnica usada para medir proteínas em uma amostra.

Os primeiros testes confirmaram que a técnica revela de onde as proteínas se originaram e para onde elas viajaram no corpo.

Quando a BirA*G3 foi amplamente ativada em todo o corpo do animal, todas as proteínas secretadas foram rotuladas com sucesso, mesmo proteínas de baixa abundância, com propriedades semelhantes a hormônios. Da mesma forma, quando a BirA*G3 foi ativada apenas no fígado, apenas as proteínas secretadas relacionadas a esse sistema orgânico foram destacadas - mostrando também a alta especificidade do modelo.

"Dado o papel central das principais proteínas secretadas, como a insulina, há um grande interesse em identificar novas proteínas secretadas," disse o professor Andrew McMahon, da Universidade do Sul da Califórnia. "Estudos de genoma estão sugerindo que muitas novas proteínas ainda precisam ser caracterizadas. Nós estamos ansiosos para um mergulho profundo nessa área, agora que validamos a tecnologia".

Rotas das doenças

Existem inúmeras aplicações de pesquisa para esta tecnologia. Por exemplo, os cientistas podem começar a mapear caminhos inexplorados de doenças e, finalmente, desenvolver tratamentos direcionados, uma vez que muitas doenças se originam em um único órgão e, eventualmente, se espalham para outros.

O câncer, com suas propriedades metastáticas, é um exemplo.

Por outro lado, estudos mostraram que muitas das complicações de saúde que surgem da obesidade podem ser devidas à comunicação deficiente dos órgãos, mas muitos dos mecanismos moleculares permanecem desconhecidos.

"Qualquer proteína que descobrirmos que desempenhe um papel na doença tem o potencial de ser traduzida em uma terapêutica," concluiu Ilia Droujinine, membro da equipe.