O tecido em nosso corpo só pode se manter unido se as células aderirem não apenas umas às outras, mas também a estruturas extracelulares, como fibras de colágeno do tecido conjuntivo e da pele. Como exatamente isso funciona em um nível celular? Quais proteínas desempenham qual papel? Novos dados e descobertas foram publicados pelas equipes de pesquisa lideradas pelo biólogo celular Christof Hauck (Konstanz, Alemanha) e pelo químico Heiko Möller (Potsdam, Alemanha) no periódico de acesso aberto Biologia PLOS. Os resultados do estudo podem contribuir para o desenvolvimento de agentes médicos que já estão sendo usados para tratar doenças inflamatórias intestinais ou prevenir ataques cardíacos.
Paxilina como um elo para o sistema de suporte intracelular
Proteínas de membrana especializadas — integrinas — garantem a coesão no tecido. Elas servem como pontos de ancoragem para as células. Cada célula tem muitos desses pontos de ancoragem, chamados de adesões focais, que dão à célula suporte como pequenos pés. As integrinas precisam cooperar com proteínas na célula para também conseguirem se conectar ao sistema de suporte intracelular, o citoesqueleto.
Uma dessas proteínas é a paxilina. Como a paxilina está presente em todas as células como um elo entre as integrinas e o citoesqueleto, ela também serve como um marcador para visualizar os pontos de ancoragem em forma de ponto e linha, ou seja, adesões focais.
Ao contrário do que os termos citoesqueleto e adesão focal sugerem, esses pontos de ancoragem não são de forma alguma estáticos. Durante o movimento das células, por exemplo, elas são constantemente dissolvidas e recolocadas em outro lugar, como quando as células do tecido conjuntivo precisam fechar uma ferida em nossa pele. Os novos dados dos cientistas mostram que a paxilina se liga diretamente à parte intracelular da integrina. Ela se agarra ao receptor, por assim dizer.
Análise da estrutura 3D revela peça importante do quebra-cabeça
Os pesquisadores conseguiram restringir o local exato de interação tanto na paxilina quanto na integrina e determinar a estrutura 3D até então desconhecida dessa parte da paxilina.
“Encontramos uma peça crucial do quebra-cabeça para entender a interação dessas duas proteínas quando o sítio exato de ligação da integrina foi delineado no contexto da estrutura 3D da paxilina: na paxilina, essa parte é formada como uma aba móvel, que muito provavelmente segura a integrina como uma pinça, mas também pode ser facilmente liberada novamente”, explica o químico Möller. O biólogo celular Hauck acrescenta: “Em princípio, a flexibilidade desse segmento de paxilina parece dar suporte à motilidade das células como um todo, ao agarrar e liberar a integrina.”
Aplicação a ingredientes médicos
As estruturas dinâmicas de proteínas foram analisadas usando espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) pelo grupo de pesquisa de Heiko Möller em Potsdam. “Isso nos forneceu a base em Konstanz para produzir variantes específicas de paxilina e integrinas, e testar em células vivas como elas afetam a formação e composição de adesões focais. Agora podemos formular novas hipóteses sobre como elas são formadas e remodeladas”, diz Hauck.
Na medicina, substâncias ativas que manipulam integrinas e sua capacidade de aderir já estão em uso para prevenir ataques cardíacos ou tratar doenças inflamatórias intestinais. Os cientistas esperam que os resultados do estudo contribuam para o desenvolvimento futuro de novas substâncias ativas para atingir especificamente pontos de adesão celular.
