AS CÉLULAS USAM MECANISMOS PARA COMER UMAS AS OUTRAS ANTES DE SE TORNAREM TÓXICAS

Em grande parte da mesma forma que o PAC-Man® através de um labirinto intenso de pontos comendo e destruindo seus agressores, pesquisadores da Charles E. Schmidt Faculdade de Medicina da Universidade Florida Atlantic revelaram pela primeira vez como um mecanismo semelhante na lente do olho faz exatamente a mesma coisa. Eles descobriram que as células em estreita proximidade uma da outra podem sentir quando uma célula está morrendo devido a agressões ambientais como a luz UV, fumaça e outros poluentes, e fagocitar a célula antes dela se tornar tóxica.

A fagocitose por células epiteliais da lente. As células epiteliais do cristalino foram encontrados para fagocitar fluorescentes marcado esferas de látex, de um material não-degradável amplamente utilizado. A imagem foi tirada por microscopia confocal, as células foram alimentadas com grânulos e coradas por fluorescência para a proteína do citoesqueleto? -tubulina (Branco). Nesta imagem as esferas de látex aparecem em branco com um contorno verde. Crédito: Charles E. Schmidt Faculdade de Medicina da Universidade Florida Atlantic

A fagocitose por células epiteliais do cristalino. As células epiteliais do cristalino foram vistas fagocitando células fluorescentes marcadas por um material não-degradável amplamente utilizado. A imagem foi tirada por microscopia confocal, as células foram alimentadas com grânulos e coradas por fluorescência para a proteína do citoesqueleto – tubulina (Branco). Nesta imagem as esferas de látex aparecem em branco com um contorno verde.
Crédito: Charles E. Schmidt Faculdade de Medicina da Universidade Florida Atlantic

Em um estudo recém-publicado no Journal of Biochemistry and Molecular Biology, os pesquisadores não só demonstraram que isso acontece com células do cristalino, mas descobriram que as moléculas necessárias para fazê-la. Eles também revelam que as moléculas necessárias para que as células comam umas as outras são degradadas pela luz UV. Quando isso acontece, as células perdem a capacidade de comer umas as outras. Uma vez que estes sistemas não se limitam a lente do olho e doenças do olho como catarata, descobriram os mecanismos e funções que fornecem informações importantes em tecidos mais complexos e estados de doença.

Há muito se sabe que o dano ambiental está associada com morte celular e que ele mata o tecido porque é tóxico. No entanto, o cristalino do olho, que não tem um suprimento de sangue, é atingido pela luz UV e outros stresses que matam as células continuamente. Consistentemente, o cristalino do olho evoluiu vários sistemas de proteção e reparação para preservar sua função transparente em face de insultos ambientais. Então, como ele faz isso?

Isso é exatamente o que esses pesquisadores procuraram entender neste novo estudo. Eles foram capazes de estabelecer que o cristalino do olho intacto é realmente capaz de remover os detritos celulares da lente apoptótica e trabalhou para identificar um mecanismo molecular para este processo por células do cristalino. Ao usar o cristalino do olho, como um modelo, que procurou compreender como outras células e tecidos pode operar de uma maneira diferente do que pela utilização de células do sangue.

“A acumulação de material apoptótico é tóxico para as populações de células epiteliais, que incluem córnea, pele, pulmões e outros tecidos, e está associado com o desenvolvimento de múltiplos doenças autoimunes, inflamatórias, envelhecimento e as doenças degenerativas” disse Marc Kantorow, Ph.D. , autor do estudo, professor e diretor de estudos de pós-graduação na Faculdade de Medicina da FAU. “Identificar os sistemas de células que protegem contra os efeitos de indutores de apoptose é um passo importante para a compreensão e desenvolvimento de terapias para tratar estas doenças.”

Usando cristalinos embrionárias de olhos de galinha, Kantorow e seus colaboradores Lisa Brennan, Ph.D., professor associado de pesquisa; Daniel CHAUSS, um Ph.D. candidato; e Olya Bakina, um estudioso e estudante da Fulbright na Faculdade de Medicina da FAU, a engenheirou células do cristalino do olho para ser verde ou vermelha fluorescente – ao invés do que seria normalmente uma célula de lente. Eles criaram células mortas verdes artificiais e alimentou-as com as células vermelhas. Quando as células verdes engolfaram as células vermelhas, elas se voltaram amarelas. Eles observaram este mecanismo em tempo real usando microscopia para rastrear as células que digerem anticorpos utilizados para moléculas específicas para determinar moléculas que eram necessárias para as células comer a outra.

“É amplamente conhecido que as células têm funções muito específicas e que os danos ambientais são associados à morte celular”, disse Brennan. “Antes deste estudo, o conhecimento comum era de que o que removeu essas células mortas foram células especializadas do sistema imunológico que, literalmente, iriam para o tecido e comeriam essas células mortas e é assim que o seu corpo se livrou deles. Nós olhamos para o cristalino do olho como um modelo para tentamos procurar formas alternativas para se livrar dessas células mortas para manter o tecido vivo .”

O cristalino do olho é um dos tecidos mais ambientalmente desafiados do corpo, uma vez que lhe falta de pigmentação de proteção e reside apenas atrás da córnea transparente e é exposta a superfície. Danos no cristalino e seus componentes faz com que a formação de catarata relacionada à idade que continua a ser uma das principais causas de deficiência visual, apesar dos avanços em opções de tratamento cirúrgico.

“Vinte por cento de todas as cataratas estão associadas com a exposição à luz UV e em algum momento de sua vida, a maioria das pessoas vai ter catarata”, disse Kantorow. “O nosso trabalho tem o potencial para conduzir ao desenvolvimento de tratamentos e terapias que iriam eliminar a necessidade de cirurgia, que é a única maneira de tratar a catarata hoje.”

Fonte: Science Daily

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