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O estudo da função lysosomal durante a cariocinese revela o biomarker novo para a instabilidade cromossomática

Uma equipe do instituto de investigação biomedicável de Bellvitge (IDIBELL) e da universidade de Barcelona (UB), em colaboração com um pesquisador da clínica de Mayo e a universidade de Minnesota, descreveu que os lisosomas e os processos autophagy são activos durante a cariocinese e são necessários para uma divisão de pilha correcta. Os lisosomas e autophagy eliminam e recicl componentes celulares danificados; assim, a actividade lysosomal sustenta a função correcta da pilha e seu dysregulation é associado a diversas doenças que incluem o cancro, o neurodegeneration, ou as desordens associadas com o envelhecimento.

No estudo publicado no jornal de Autophagy, a equipe conduzida pelo Dr. Caroline Mauvezin demonstrou que os lisosomas são activos e degradam selectivamente proteínas específicas durante a cariocinese, e que as alterações na separação do cromossoma ocorrem quando a função lysosomal é comprometida.

Compreender o papel dos lisosomas e autophagy na separação de cromossomas durante a cariocinese conduziu a uma outra descoberta. Quando esta separação é afetada defeituoso, as pilhas de filha apresentam um núcleo com uma morfologia toroidal, com a aparência de um furo. Esta morfologia particular representa um biomarker novo potencial para a identificação das pilhas com a instabilidade cromossomática.

O estudo conecta dois campos de pesquisa principais na biologia celular: divisão autophagy e de pilha. No contexto do cancro, as drogas que afectam especificamente cada um destes processos são estudadas como estratégias terapêuticas. Nossos resultados fornecem uma nova perspectiva que conecte estes dois processos chaves envolvidos na proliferação do tumor.”

Dr. Caroline Mauvezin

Núcleo Toroidal, um biomarker novo da instabilidade cromossomática

Este estudo descreve, pela primeira vez, que as pilhas que sofreram erros durante a separação do cromossoma, devido às alterações da função lysosomal ou por outros esforços, apresenta um núcleo com uma morfologia toroidal depois que se dividiram.

O Dr. Eugenia Almacellas, primeiro autor do estudo e do IDIBELL e faculdade da farmácia e ciências alimentares do membro de UB, indica que a “cariocinese é um processo rápido que ocorra em um curto período de tempo, e devido a essa detecção de erros em tal proporção pequena de pilhas é muito desafiante”. E adiciona “é por isso o núcleo toroidal é um biomarker tão interessante, desde que permite a detecção de pilhas que sofreram erros mitotic em uma proporção muito mais larga de pilhas”.

Até aqui, o único biomarker para determinar a instabilidade cromossomática era o micronúcleo. O trabalho conduziu por presentes do Dr. Mauvezin o núcleo toroidal como uma ferramenta complementar nova para detectar a instabilidade cromossomática.

Lisosomas e autophagy na cariocinese

A participação dos lisosomas e o autophagy na cariocinese são ainda um assunto controverso, alguns estudos propor que sejam inactivos durante a divisão de pilha proteger o material genético da degradação, e outro indicam determinada actividade destes organelles. A investigação actual estudou linha celular diferentes do tumor, e encontrou que os lisosomas e autophagy são activos durante a cariocinese e são necessários para o processo.

A equipa de investigação identificou mais de 100 proteínas novas degradadas especificamente por lisosomas durante a cariocinese. Entre eles, encontraram proteínas envolvidas directamente na segregação do cromossoma, apoiando o papel essencial destes organelles para a divisão de pilha correcta. Este trabalho serve como um precedente para o estudo dos mecanismos responsáveis para a degradação de proteínas mitotic essenciais para impedir a instabilidade cromossomática.

Source:
Journal reference:

Almacellas, E., et al. (2020) Lysosomal degradation ensures accurate chromosomal segregation to prevent chromosomal instability. Autophagy. doi.org/10.1080/15548627.2020.1764727.