Químicos descobrem uma proteína chave em como os lisossomos funcionam

Prévia do material em texto

1/3
Químicos descobrem uma proteína chave em como os
lisossomos funcionam
Crédito da imagem: Nancy Wong.
Os lisossomos, muitas vezes redutivamente referidos como as “eliminações de lixo” das células,
desempenham um papel fundamental nos sistemas digestivos de nossas células, livrando-se de materiais
indesejados.
Agora, em um estudo inovador, pesquisadores do laboratório do Prof. Yamuna Krishnan, da Universidade de
Chicago, identificou a proteína responsável por um papel fundamental na forma como os lisossomos
funcionam: como os íons de cálcio entram em lisossomos.
Publicado na Science Advances, sua pesquisa representa um passo significativo na compreensão dos
mecanismos intrincados subjacentes à regulação do cálcio lisossômico – e abre novos caminhos para
terapias para doenças que envolvem a função lisossomo, incluindo doenças como Parkinson ou ALS.
Encontrando o transportador
A função dos lisossomos é rigidamente regulada por sinais celulares complexos, incluindo íons de cálcio que
se movem para e para fora dos lisossomos.
Os cientistas sabem como os lisossomos liberam seu cálcio desde a sua descoberta na década de 1950 por
Christian René de Duve.
O que recebeu menos atenção é como os lisossomos reabastecem seu cálcio.
https://doi.org/10.1126/sciadv.adk2317
2/3
“Parte do problema tem sido a incapacidade de medir o cálcio dentro do lisossomo”, disse Matthew Zajac,
PhD’22, o primeiro autor do artigo.
“Como é um compartimento altamente ácido, tem sido difícil medir o cálcio sem que essa acidez interfira
com as medições.”
Não foi até que o laboratório Krishnan desenvolveu seu próprio dispositivo de detecção correctável de pH
chamado CalipHluor, um dispositivo que pode relatar concentrações de cálcio em organelas ácidas, que o
grupo tinha um método para atingir seu objetivo.
Anand Saminathan, PhD’21, um autor co-correspondente que desempenhou um papel crítico no
desenvolvimento da pesquisa, diz: “Sabíamos que o cálcio é importante, mas quando se trata do lisossomo,
não sabíamos qual transportador traz o cálcio. No entanto, sentimos que tecnologicamente, tínhamos tudo o
que precisávamos para descobrir isso.”
A proteína identificada pode servir como um potencial alvo de drogas para modular a função lisossomal e
mitigação da patologia da doença no coração de vários distúrbios neurodegenerativos comuns, como
Alzheimer, Parkinson e esclerose lateral amiotrófica (ALS).
"Acho que todos estão entusiasmados com a adição de um importador, um regulador, ao sistema", disse
Saminathan.
Zajac explica que, com “certas doenças neurodegenerativas – distúrbios de armazenamento
especificamente lisossoma que têm mecanismos de exportação lisosômicos defeituosos – os lisossomos
acabam tendo níveis muito altos de cálcio e incham. Eles ficam muito cheios de material não degradado.”
“O pensamento atual se concentra principalmente em ativadores de canais”, disse Saminathan. “Os
sinsomos contêm numerosos canais de cálcio e modulação que reduziriam os níveis excessivos de cálcio.”
Em última análise, o grupo está otimista para sua pesquisa. “Esperamos determinar que, se você pode
encontrar uma maneira de bloquear a ingestão de cálcio pelos lisossomos, então você pode corrigir esse
defeito na exportação”, disse Zajac.
Os retrocessos, o escrutínio e o sucesso
Embora o grupo esteja estudando lisossomos há muito tempo, sua recente determinação em confirmar o
transportador indescritível foi inspirada por uma proposta de concessão rejeitada.
“Com essa subvenção, propusemos identificar importadores de cálcio lisossomal”, disse Zajac. “Um dos
revisores dessa bolsa disse: ‘Bem, como você sabe que há até mesmo um para procurar?’”
Motivado pelas críticas, a falta de um transportador provável colocou o grupo em um caminho para refinar
suas descobertas e empurrar os limites de sua experiência.
Apesar do que Zajac chama de “um exaustivo par de anos”, Saminathan dá crédito ao Prof. Yamuna
Krishnan como a força motriz por trás do projeto, inspirando e motivando sua equipe a perseverar através de
contratempos e escrutínio científico.
Em um movimento transparente que não é encontrado muitas vezes no campo, a própria Professora
Krishnan divulgou as dores de seu processo de pesquisa, documentando sua perseverança em um
“tweetorial” que revela o que se passa por trás das cortinas da determinação científica.
3/3
“Pelo menos para mim, foi fácil ficar desapontado quando oucávamos o feedback duro dos revisores”, disse
Zajac, “mas ela sempre nos empurrava para abordar os comentários difíceis e enviar novamente, não
desistir.
Ela realmente puxou e empurrou essa coisa para frente. Especialmente com este trabalho, usamos tantos
tipos diferentes de experimentos e tivemos experiência de tantas pessoas diferentes que eram importantes
para a pesquisa, foi um esforço de equipe liderado por ela nos motivando.
Tendo encontrado uma peça crucial do quebra-cabeça na regulação do cálcio lisossomal, os pesquisadores
pretendem aprofundar as complexidades mecanicistas da proteína identificada e explorar transportadores de
cálcio lisossomais adicionais.
Escrito por Brian Foley/Universidade de Chicago.