Identificação de um Sistema de “Controle de Tráfego” da Secreção de Mucina e Insulina
Em um estudo recente, cientistas do Center for Genomic Regulation (CRG), em Barcelona, investigaram como as células executam a liberação controlada de mucinas e insulina, duas proteínas vitais para a saúde humana. Sendo as descobertas publicadas na revista Nature Communications.
Mucinas: Guardiãs da defesa da barreira e da lubrificação, cruciais para a saúde respiratória e digestiva
As mucinas, os principais componentes do muco, são essenciais para criar defesas de barreira e lubrificar as superfícies corporais, inclusive os sistemas digestivo e respiratório. Para garantir níveis adequados para atividades biológicas saudáveis, células especializadas controlam a liberação controlada de cerca de um litro de mucinas por dia.
“Um desequilíbrio na secreção de mucina, seja excessivo ou inadequado, pode levar a doenças do trato respiratório e digestivo, desde a doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) até a colite ulcerativa”, explica José Wojnacki, primeiro autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado no Center for Genomic Regulation. Da mesma forma, o hormônio insulina, liberado pelo pâncreas, é essencial para controlar os níveis de glicose no sangue. Os problemas com a síntese de insulina causam principalmente o diabetes.
Guardiões celulares: A tetraspanina-8 regula a liberação de mucinas e insulina dos grânulos de proteína
Sendo as proteínas, inclusive as mucinas e a insulina, mantidas como “grânulos” dentro das células. Quando liberadas, essas substâncias, os grânulos aderem à membrana externa da célula e descarregam seu conteúdo no espaço circundante. De acordo com o estudo, a proteína da membrana celular tetraspanina-8 é um guardião durante a secreção, controlando quais grânulos contendo mucina ou insulina se ligam à membrana e quando.
A pesquisa mostra que o controle da secreção de mucina e insulina ocorre em dois estágios. Sendo os grânulos pré-acoplados liberados rapidamente no início e, em seguida, liberados os grânulos de um reservatório de forma mais lenta. Além disso, uma proteína conhecida como sintaxina-2 é necessária para a fusão dos grânulos que contêm mucinas.
A tetraspanina-8 participa do sequestro da sintaxina-2, que regula a liberação de mucina. Como há mais sintaxina-2 acessível para o acoplamento e a fusão dos grânulos sem a tetraspanina-8, os pesquisadores observaram uma duplicação da secreção de mucina. Essa descoberta se estende à liberação de insulina e sugere um processo geral que tem ramificações importantes para o nosso conhecimento de como as células secretam essas proteínas essenciais em resposta às demandas fisiológicas.
Controle de tráfego celular: A Tetraspanina-8 governa a Sintaxina-2 para regular a Liberação de Mucinas e Insulina
Vivek Malhotra, pesquisador do Center for Genomic Regulation e professor de pesquisa do ICREA, oferece uma analogia: No caso da célula como uma metrópole movimentada, os grânulos serão como caminhões carregados de mercadorias como mucinas e insulina. Proteínas como a sintaxina-2 são responsáveis por abrir o portão da cidade para o mundo exterior.
A tetraspanina-8, nessa comparação, regula a quantidade de moléculas de sintaxina-2 disponíveis para abrir os portões, de modo que os caminhões possam atracar e exportar sua carga, atuando como controle de tráfego na periferia da cidade. Com base em requisitos fisiológicos, esse gerenciamento regulado garante a liberação da quantidade exata de mucinas ou insulina.
O Dr. Malhotra continua: “A tetraspanina-8 é um alvo fácil para o desenvolvimento de produtos químicos para controlar sua função e, portanto, um meio de redefinir a secreção desregulada de mucina e insulina observada nas patologias humanas associadas”.
A função da tetraspanina-8 está sendo examinada atualmente em modelos sofisticados que simulam a intrincada fisiologia do cólon, das vias aéreas e do pâncreas. Isso facilitará a compreensão de como diferentes células podem contribuir para regular a secreção líquida de mucinas e insulina.
Leia o Artigo Original em PHYS.
Leia Mais Inovação Tecnológica e Investimento: A Chave para Alcançar uma Agricultura com Emissão Líquida Zero
