Genes do Tabagismo

31 Janeiro, 2011

Cientistas do Instituto de Pesquisa Scripps, na Flórida (Estados Unidos), identificaram uma via cerebral que regula a vulnerabilidade dos indivíduos às propriedades da nicotina que causam dependência. A descoberta sugere um novo alvo para terapias contra o tabagismo.

A pesquisa teve seus resultados publicados na edição on-line da revista Nature neste domingo (30/1). O trabalho examinou os efeitos de parte de um receptor – uma proteína à qual se ligam determinadas moléculas sinalizadoras – que responde à nicotina no cérebro.

Os pesquisadores descobriram que os modelos animais com uma mutação genética que inibe essa subunidade do receptor consumiram muito mais nicotina do que o normal. Este efeito pode ser revertido com o aumento da expressão da mesma subunidade.

“Acreditamos que esses novos dados estabelecem um novo cenário para a compreensão das variáveis que motivam o consumo de nicotina e também das vias cerebrais que regulam a vulnerabilidade à dependência do tabaco”, disse o coordenador do estudo, Paul Kenny. “Essa descoberta também abre caminho a alvos promissores para o desenvolvimentos de potenciais terapias contra o tabagismo.”

O novo estudo teve foco, especificamente, na subunidade α5 do receptor de nicotina, em uma via discreta do cérebro conhecida como trato habenulo-interpeduncular. A descoberta sugere que a nicotina ativa os receptores nicotínicos que contêm essa subunidade na habênula, desencadeando uma resposta que atua para diminuir o desejo de consumir mais a droga.

“Não era esperado que a habênula e as estruturas cerebrais nas quais ela se projeta, tivessem um papel tão profundo no controle do desejo de consumir nicotina”, disse Christie Fowler, primeira autora do estudo e pesquisadora do laboratório de Kenny.

“A habênula parece ser ativada pela nicotina quando o consumo da droga alcança um nível adverso. Mas, se as vias não funcionarem devidamente, o indivíduo simplesmente consome mais”, disse ela.

Os resultados, de acordo com Christie, podem explicar dados recentes que mostram como indivíduos com variação genética na subunidade α5 do receptor nicotínico são muito mais vulneráveis à nicotina e, também, muito mais propensos a desenvolver doenças associadas ao fumo, como câncer de pulmão e doença pulmonar obstrutiva crônica.

Fumar tabaco é uma das principais causas de óbito em todo o mundo, matando mais de 5 milhões de pessoas anualmente, de acordo com estatísticas citadas no estudo. O tabagismo é considerado a causa de mais de 90% das mortes por câncer de pulmão.

Os cientistas determinaram que uma tendência a fumar pode ser herdada: mais de 60% do risco de se tornar dependente da nicotina pode ser atribuído a fatores genéticos.

A nicotina age no cérebro estimulando proteínas denominadas receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChRs). Esses receptores são compostos por diversos tipos de subunidades, entre elas a subunidade α5, foco do novo estudo. No experimento, os autores procuraram determinar o papel das subunidades que continham nAChRs (α5* nAChRs) na regulação do consumo de nicotina.

Em primeiro lugar, avaliaram as propriedades que causam dependência na nicotina em camundongos geneticamente alterados para terem limitação de α5* nAChRs. Os resultados mostraram que, quando os camundongos com as subunidades “desligadas” recebiam altas doses de nicotina, consumiam quantidades muito maiores que os camundongos normais.

Em seguida, para determinar se a subunidade era responsável pela mudança súbita no apetite por nicotina, os cientistas utilizaram um vírus que “resgatava” a expressão de α5* nAChRs apenas na habênula medial e áreas do cérebro em que ela se projeta. Os resultados mostram que os padrões de consumo de nicotina dos camundongos com as subunidades “desligadas” retornavam a uma escala normal.

Os pesquisadores repetiram o experimento com ratos e produziram resultados semelhantes. Neste caso, utilizaram um vírus para “desligar” as subunidades α5 nAChR na habênula medial. Qaundo a α5* nAChRs era diminuída, os animais se tornavam mais agressivos, buscando doses mais altas de nicotina. Quando a subunidade permanecia inalterada, os animais se mostravam mais contidos.

O grupo passou a trabalhar com os mecanismos bioquímicos por meio dos quais a α5* nAChRs opera na habênula medial para controlar as propriedades da nicotina. Descobriram que a α5* nAChRs regula o quanto a habênula responde à nicotina e que a habênula está envolvida em algumas das respostas negativas ao consumo da droga.

Assim, quando a α5* nAChRs não funciona direito, a habênula responde menos à nicotina e uma quantidade muito maior da droga pode ser consumida sem uma reação negativa do cérebro.

Os pesquisadores estão otimistas com a possibilidade da descoberta vir a auxiliar, um dia, os fumantes que querem abandonar o hábito. Com base nas novas descobertas, o grupo do Instituto Scripps iniciou um novo programa de pesquisa, em colaboração com colegas da Universidade da Pensilvânia, para desenvolver novas drogas que estimulem a sinalização de α5* nAChR e diminuam as propriedades da nicotina que causam dependência.

Artigo: Habenular α5 Nicotinic Receptor Signaling Regulates Nicotine Intake (doi: 10.1038/nature09797), de Christie D. Fowler e colaboradores.

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Mecanismo Molecular da Apoptose

26 Janeiro, 2011

A ARTS é uma proteína localizada na mitocôndria que está relacionada com a apoptose, evento que acarreta a morte celular programada. O artigo, que tem entre seus autores um brasileiro, pode ajudar a explicar por que muitos tumores malignos são difíceis de reduzir.

Um estudo internacional publicado na primeira edição de 2011 da Molecular Cell descreve o mecanismo pelo qual a molécula ARTS, conhecida como “assassina”, regula o processo de morte celular.

“Sabe-se que a ARTS interage com outra molécula, a XIAP, mas o mecanismo de como isso ocorre e o apelo farmacológico que isso pode trazer foram o que levaram nossa pesquisa ser aceita pela revista”, disse Ricardo Corrêa, pesquisador sênior do Sanford-Burnham Medical Research Institute, nos Estados Unidos.

Graduado em Farmácia-Bioquímica pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (USP), com doutorado pelo Instituto de Química da USP – para o qual contou com Bolsa da FAPESP –, o pesquisador está desde 2007 em San Diego.

Antes de embarcar para o hemisfério norte, Corrêa lecionou na USP. A iniciativa de se mudar para os Estados Unidos surgiu após o convite do Sanford-Burnham para desenvolver pesquisas com fármacos.

Muitas células, velhas ou doentes, do corpo humano passam pela morte celular programada, um processo peculiar de eliminação que é também considerado importante na modulação da progressão do câncer.

Nesse processo, a ARTS é ligada à XIAP, responsável por regular a ação de caspases (enzimas inibidoras da apoptose) por meio do fluido intracelular. A morte da célula ocorre quando a ARTS é liberada.

Tal atividade, até então pouco conhecida, necessita de um estímulo para ocorrer. O trabalho de Corrêa e colegas desvenda como a proteína XIAP é sequestrada e inibida por ARTS.

No estudo, o grupo descreve o papel de uma terceira proteína, Siah, na atividade pró-apoptótica da proteína ARTS liberada. Nesse processo, o novo componente participa por meio da ubiquitinação, processo em que as células indesejadas são marcadas com uma proteína chamada ubiquitina para que possam ser degradadas pelas organelas proteossomas.

A ARTS atua como um sinalizador para atrair o ataque de Siah à XIAP e essa atividade ocasiona a morte da célula. Em alguns casos de câncer infantil, como leucemia linfoblástica aguda ou leucemia melogênica aguda, há uma perda superior a 70% da proteína encontrada na mitocôndria, o que evidencia o papel de ARTS como inibidor do processo de oncogênese.

Processo inverso

Corrêa destaca também o efeito contrário à morte celular que a mesma proteína pode vir a ter. “O próximo passo da pesquisa é o desenvolvimento de terapias citoprotetoras e peptídeos que tenham funções análogas à ARTS”, disse.

“O efeito contrário, no qual temos a elevação de XIAP, também é interessante. Não do ponto de vista oncológico, mas, por exemplo, na preservação de neurônios”, indicou.

Nesse caso, o grupo pretende desenvolver peptídeos capazes de sequestrar a proteína Siah do processo para que seja possível inibir a apoptose, criando, com isso, um efeito protetor da célula.

A ideia é obter peptídeos em porções similares à ARTS para que possam corromper as ligações das moléculas de Siah. Com isso, a atividade de XIAP é afetada, o que pode evitar a morte celular.

Doenças do sistema nervoso responsáveis pela degradação das células neurais, como Parkinson, Huntington, Alzheimer e esclerose múltipla podem ser beneficiadas com o estudo. Outro dado importante para o desenvolvimento de drogas, tanto para o câncer como para doenças do sistema nervoso, é a localização da molécula.

“De acordo com a região onde a ARTS está ligada a XIAP, podemos desenvolver peptídeos com ações miméticas de ARTS e modular eventos de aumento ou diminuição de XIAP, enfocando um papel oncológico ou de proteção neuronal”, disse Corrêa.

Artigo: ARTS and Siah Collaborate in a Pathway for XIAP Degradation (doi: 10.1016/j.molcel.2010.12.002), de Jason B. Garrison e colaboradores.


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Laboratório Multiusuário de Nanociência e Nanotecnologia

01 Janeiro, 2011

As pesquisas em materiais e dispositivos nanométricos, como os usados em sensores e circuitos eletrônicos, acabam de ganhar um reforço no Rio de Janeiro. Foi instalado no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF/MCT) o Laboratório Multiusuário de Nanociência e Nanotecnologia (Labnano).

De acordo com o CBPF, o novo laboratório é o primeiro da região concebido e preparado para atender a demandas em nanotecnologia provenientes de centros de pesquisa públicos e privados e também de empresas.

Deverá impulsionar as pesquisas na área de materiais nanoestruturados, com ênfase na produção de estruturas em escala nanométrica (bilionésima parte do metro), tais como sensores para aplicação em imageamento térmico e para diagnósticos médicos, entre outras finalidades.

A perspectiva é que o Labnano possa apoiar projetos desenvolvidos por grupos de pesquisa das instituições parceiras no empreendimento. Entre elas estão, além do CBPF, a Universidade Federal do Rio de Janeiro, a Universidade Estadual do Rio de Janeiro, a Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, a Universidade Federal Fluminense, o Instituto Militar de Engenharia e a Universidade Federal do Espírito Santo.

O novo laboratório, que deverá estar em plena atividade até fevereiro de 2011, também poderá ser utilizado por grupos de pesquisa de outras regiões e prestar serviços para empresas atuantes na área.

Os investimentos para construção do Labnano somaram cerca de R$ 7 milhões e financiaram, além da obra, a infraestrutura de nanofabricação e caracterização de amostras, que conta com microscópio eletrônico de varredura, sistema de nanolitografia por feixe de elétrons e microscópio eletrônico de transmissão.

A equipe de pesquisadores do CBPF estima que o laboratório atenderá a mais de cem projetos de pesquisa por ano.

Mais informações: portal.cbpf.br/index.php?page=Noticias.VerNoticia&id=394

Fonte: Agencia FAPESP
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