Os Cientistas descobrem a relação entre o metabolismo do açúcar e desordens peroxisomal da biogénese

Encontrando um paciente novo com síndrome de Zellweger, uma doença genética rara, risco de vida, começou uma investigação científica que culminasse com uma descoberta inesperada. A circunstância, igualmente conhecida como a desordem peroxisomal da biogénese, tinha sido ligada somente ao lipido ou ao metabolismo gordo. Agora, como uma equipe dos cientistas de diversas instituições, incluindo a Faculdade de Baylor da Medicina, revela na Genética de PLoS, a circunstância igualmente afecta o metabolismo do açúcar. A descoberta desta conexão nos modelos animais pode potencial conduzir aos tratamentos que puderam melhorar a circunstância.

“Encontrar este paciente no Hospital de Crianças de Texas inspirou-me começar uma investigação da pesquisa a aprender mais sobre esta desordem,” disse primeiramente e Dr. correspondente Michael Wangler do autor, professor adjunto da genética molecular e humana na Faculdade de Baylor da Medicina. “A família do paciente encontrado sobre esta pesquisa e oferecido ajudar. Começaram Zellfest, um evento fundraising em San Antonio, Texas, que apoiou parcialmente nossa investigação. Isto conduziu-nos estudar esta desordem no modelo da mosca de fruto em colaboração com a equipa de investigação conduzida pelo Dr. Hugo Bellen, professor da genética molecular e humana e investigador no Howard Hughes Medical Institute na Faculdade de Baylor da Medicina.”

A desordem da biogénese de Peroxisomal resulta dos defeitos nos genes que formam os peroxisomes, as micro-máquinas essenciais dentro da pilha que são envolvidas em dividir e em produzir determinados lipidos. Quando os peroxisomes não formam, os povos desenvolvem uma vasta gama de circunstâncias que podem incluir o tom de músculo deficiente, as apreensões, a perda da audição e da visão, alimentação deficiente, anomalias esqueletais, assim como problemas risco de vida nos órgãos tais como o fígado, o coração e o rim. Não há nenhum cura ou tratamento, a não ser o cuidado paliativo.

“Foi bem conhecido que diversos caminhos do lipido estão alterados nesta doença; estas são funções peroxisomal conhecidas, mas houve um foco muito pequeno em outras partes do metabolismo. Todos estava pensando que esta era principalmente uma desordem do lipido,” Wangler disse.

Uma Descoberta Inesperada

Os pesquisadores projectaram genetically a mosca do laboratório, Drosófila, para faltar dois dos genes que são necessários fazer os peroxisomes, PEX2 e PEX16, e analisaram então o metabolismo das moscas.

“Nós começamos uma colaboração com o Dr. James McNew, professor nas ciências biológicas em Rice University, que tinha começado olhar moscas usando uma aproximação do metabolomics,” Wangler dissemos. “Metabolomics é como a tomada de um instantâneo de todo o metabolismo de um organismo medindo centenas de moléculas pequenas de uma vez, um pouco do que focalizando em uma molécula de cada vez. Nós analisamos lipidos, hidratos de carbono pequenos, ácidos aminados, colesterol e lipidos pequenos. Esta aproximação deu-nos uma ideia geral do metabolismo do organismo.”

Os cientistas encontraram que as moscas que faltam os genes peroxisome tiveram muitos dos problemas observados nos pacientes. Os cientistas aprenderam, por exemplo, que estas moscas tiveram vidas curtos e problemas locomotores. Sua análise completa sugere que as moscas sem genes de PEX representem um modelo animal em que para investigar mais a condição humana.

“Além, nós fomos surpreendidos descobrir que estas moscas eram muito sensíveis à dieta do baixo-açúcar,” Wangler dissemos. “Não podem tolerar uma dieta do baixo-açúcar assim como o normal voa; sem açúcar, as moscas sem peroxisomes parecem ser esfomeados.”

Os pesquisadores igualmente aplicaram uma aproximação do metabolomics aos ratos projetados genetically para faltar um gene do rato PEX. Como tinham encontrado nas moscas, os ratos sem peroxisomes igualmente tiveram alterações no metabolismo dos açúcares.

“Nossa compreensão é que as enzimas que dividem açúcares não estão conectadas directamente aos peroxisomes,” Wangler disse. “Nós estamos continuando nossas investigações e esperança que nos conduzirão compreender melhor como o metabolismo do açúcar é ligado às desordens peroxisomal da biogénese.”

As Doenças Raras Ajudam a Compreensão de Doenças Comuns

“Peroxisomes igualmente joga um papel em doenças comuns tais como Alzheimer e cancro,” Wangler disse. “Estudar esta doença rara pode ajudar-nos a compreender melhor peroxisomes, e, por sua vez, esse conhecimento ajudará a esclarecer o papel dos peroxisomes em Alzheimer e em outras desordens. As doenças Raras podem ajudar a compreender as edições que igualmente contribuem a umas doenças mais comuns.”