Ciência e Tecnologia
publicado em 11/09/2011 às 14h00:00
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Foto: Steve Berberich/University of Maryland News Bureau
Jonathan Lederer, Benjamin Prosser e Christopher Ward (da esq. para dir), pesquisadores envolvidos no estudo
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Jonathan Lederer, Benjamin Prosser e Christopher Ward (da esq. para dir), pesquisadores envolvidos no estudo

Na edição desse sábado (10) da revista Science, pesquisadores da University of Maryland, nos Estados Unidos, descreveram pela primeira vez um novo mecanismo pelo qual as células do coração se comunicam para regular os batimentos cardíacos. De acordo com os pesquisadores, a linguagem utilizada pelas células é uma grande surpresa porque emprega produtos químicos extremamente reativos, que são mais conhecidos pelos danos que causam do que pelas funções celulares básicas.

Os autores esticaram mecanicamente células cardíacas individuais, a fim de simular o comportamento do coração quando o órgão se enche de sangue a cada batimento. Surpreendentemente, eles descobriram que este estiramento faz surgir de uma pequena quantidade de espécies reativas de oxigênio (ERO) também conhecidas como radicais livres. Enquanto os radicais livres são comumente considerados prejudiciais para as células - sendo, portanto, alvo dos antioxidantes (substâncias que ajudam a parar de deterioração) -, os autores descobriram que esta pequena explosão controlada de ERO ativa sinais normais de cálcio que regulam a contração do coração saudável.

Ao contrário, uma grande explosão descontrolada de ERO se mostrou prejudicial. A produção desenfreada de espécies reativas de oxigênio nas células gerou um erro na sinalização de cálcio, o que pode perturbar o ritmo cardíaco normal e provocar uma arritmia.

Os pesquisadores concluem que, ao definir os mecanismos envolvidos neste processo, o estudo fornece novos alvos para o tratamento de doenças cardíacas. "Descobrimos um sinal que, de outra forma, seria invisível", disse o coautor do estudo, Jonathan W. Lederer, diretor do University of Maryland Center for Biomedical Engineering and Technology (BioMET).

Em 1993, Lederer e colegas descobriram as "faíscas" de cálcio, sinais elementares que regulam a contração do coração. Então, em 2009, Lederer e o coautor deste artigo Christopher Ward, da University of Maryland School of Nursing, aliados a um grupo da Universidade de Oxford, identificaram pela primeira vez que o alongamento de uma célula do coração pode ativar faíscas de cálcio. No entanto, o mecanismo molecular por trás deste processo e as implicações dele no desenvolvimento da doença permaneceram uma incógnita até o presente trabalho.

Entender o funcionamento da sinalização molecular ajudou a compreender melhor a fisiologia básica do coração. "Nós podemos agora olhar para um fenômeno de todo o coração, mas estudá-lo ao nível de uma única célula e nos ater ao que está realmente acontecendo na célula cardíaca individual. Acreditamos ter identificado um mecanismo que ocorre em todas as células cardíacas a cada batida e que é fundamental para regular a liberação de cálcio no coração," diz o coautor Benjamin Prosser.

Embora seja um consenso que a produção de ERO em excesso pode causar estresse oxidativo, afetando negativamente a função do coração, a fonte desse excesso de ERO ainda é debatida. De acordo com Ward, "as descobertas de nossa equipe podem ser especialmente válidas para estudos de distrofia muscular e outras formas de doenças cardíacas. Acreditamos que esta produção descontrolada de ERO tem implicações importantes em qualquer problema de insuficiência cardíaca. Temos a intenção de testar essa teoria" .

Uma das ferramentas que permitiram que a equipe de Prosser chegasse a essas descobertas foi a invenção e o desenvolvimento de um novo adesivo, o MyoTak. A " cola" biológica, criada pelos próprios pesquisadores, tornou possível fixar células únicas do coração aos equipamentos concebidos para estudar as propriedades mecânicas delas, uma nova tecnologia que agora será comercializada para pesquisadores do mundo todo.

Fonte: EFE
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