Um novo estudo conduzido por investigadores da Universidade de Pittsburgh School of Medicine demonstra que o processo de necrose, que se pensava ser um caminho, caótica irreversíveis à morte celular, pode realmente ser acionado como parte de uma resposta ao estresse regulados por uma proteína poderosa , SRP-6, que potencialmente pode interromper necrose em seu caminho.
Além disso, a equipe de pesquisa percebeu que esta proteína poderia ser aproveitado para dirigir algumas células - aquelas em tumores cancerígenos, por exemplo - para morrer, poupando outros, tais como células em degeneração neural responsável por doenças de Alzheimer e de Parkinson. O trabalho aparece no 21 de setembro capa da revista Cell.
Esse gatilho molecular notável, SRP-6, é um inibidor da protease serina ou serpina e metas centro da célula digestivo, o lisossoma. Os autores relatam que a família de serpins intracelular pode ajudar as células sobreviver em face de fatores de estresse, protegendo contra lesões lisossômicas e suas conseqüências celular.
"Durante anos, acreditávamos que a morte celular relacionada a um insulto catastrófico, como um derrame ou ataque cardíaco que priva o tecido de oxigênio não poderia realmente ser tratado, por isso, focada em estratégias para evitar mais danos, restaurando o fluxo sanguíneo o mais rápido possível com coágulo busters e cirurgia ", disse Gary A. Silverman, MD, Ph.D., chefe de medicina recém-nascido no departamento de pediatria da Faculdade de Medicina Pitt e autor sênior do estudo. "Mas nossa pesquisa indica que a necrose pode ser interrompido e, possivelmente, reparados, mesmo após o processo de lesão está bem encaminhado. Esta visão tem implicações interessantes para a gestão de doença cardíaca, acidente vascular cerebral e doenças neurológicas. "
Representando mais de cinco anos de estudo, a publicação Cell é o resultado de uma observação feita por acaso principal autor Cliff J. Lucas, Ph.D., professor assistente de pediatria da Pitt e um investigador na universidade-afiliado do Magee-Womens Research instituto. Drs. Lucas, Silverman e seus colegas têm estudado como uma certa classe de proteínas chamadas proteases, quando não controlada, pode matar células. No processo, eles descobriram que um outro grupo de proteínas, a Serpins, pode bloquear, ou inibir, estas proteases destrutivas e proteger as células de uma lesão. SRP-6 está entre uma vasta família de pró-sobrevivência Serpins, que são fundamentais moléculas regulatórias em muitos processos biológicos complexos, incluindo células de coagulação do sangue, inflamação, o crescimento do tumor e morte celular. Embora a pesquisa anterior mostrou que serpins corrente sanguínea, incluindo antitrombina e alfa-1 antitripsina, degradação de proteínas de controle, pouco é conhecido sobre o papel da serpins que funcionam dentro das células, especialmente em um organismo vivo.
Digite serendipity. Ao coletar espécimes de um verme microscópico chamado Caenorhabditis elegans em água, ao invés de uma solução salina como é mais comum, Dr. Lucas percebeu que um número extraordinariamente grande de que os animais estavam morrendo. "Meu rendimento worm foi caminho para baixo", disse ele. Quando ele examinou os vermes morrem, ele determinou que elas fossem genéticas "knock-outs", que tinha sido modificado para ser deficiente em SRP-6. Os vermes normais foram muito bem.
Um modelo animal freqüentemente estudados devido à sua estrutura de células-1000, transparência e desenvolvimento facilmente visíveis, C. elegans é um organismo primitivo, cujo código genético completo foi sequenciado e é bem conhecido para os cientistas. O verme vive normalmente no solo, floresce em água e existe para comer bactérias e se reproduzem. Os investigadores estavam usando um "reverse genética" abordagem em que eles esperavam, estudando o repertório serpina relativamente limitado intracelular de C. elegans, que poderiam adquirir conhecimentos que possam ser aplicáveis a serpina função em organismos superiores, incluindo os seres humanos.
"Serpin proteínas são fundamentais", disse Silverman, um neonatologista e um investigador sênior do Magee-Womens Research Institute. "Por exemplo, sabemos que em pacientes que têm um certo tipo de câncer de pele, aqueles cujos tumores expressam um monte de serpins intracelular não fazem tão bem. Agora sabemos que SRP-6 é um mecanismo pró-sobrevivência crucial que pode proteger as células de uma lesão, iniciar reparo após a lesão, ou, se ausentes, levam a uma cascata de morte celular. "
Com uma investigação mais aprofundada, pode ser possível usar esse conhecimento para privar as células cancerosas de protetores sua serpina e orientá-las para a morte. Alternativamente, os médicos podem ser capazes de impulsionar a atividade serpina para parar células de morrer - por exemplo, células intestinais afetados pela enterocolite necrosante infecção bacteriana (NEC), uma das principais causas de morte e doença em frágeis, crianças prematuras.
"Nós ainda tratar NEC da mesma forma que fizemos há 30 anos, com cuidados de suporte, antibióticos e cirurgia para remover partes morta de intestino", disse Silverman. "Não podemos parar o revestimento mucoso da morte. Mas com esses vermes como modelos, podemos fazer telas de drogas para procurar compostos que podem bloquear necrose. "