Ed Schmidt, professor do Departamento de Microbiologia e Imunologia na MSU faculdades de Agricultura e Letras e de Ciências, trabalhou com equipes de pesquisa da Hungria, Suécia e Japão, no projeto, publicado no início deste mês na revista Ciência Avança. O mecanismo, Schmidt disse, é uma ferramenta anteriormente desconhecida que as células podem usar para proteger suas proteínas de serem irreversivelmente danificadas por processos celulares chamados reações redox, que são comuns e necessárias, mas que, em excesso, podem causar danos extensivos.”reações Redox São qualquer reação em que você está movendo elétrons de uma molécula para outra”, disse Schmidt. “Quase tudo o que acontece em nossas células, química e energeticamente, envolve a transferência de elétrons. Mas é fundamental que estes sejam mantidos em equilíbrio. Nossas células investem uma enorme quantidade de esforço e Maquinaria para manter o equilíbrio redox direito.”
The discovery made by Schmidt’s team focus on sulfur atoms as part of protein molecules inside cells. Quando as células são expostas a estressores externos — de coisas que os humanos comem, produtos químicos aos quais as células são expostas ou a qualquer número de outras fontes — esse estresse oxidativo pode danificar partes das proteínas. Pensava-se anteriormente que as células não tinham como reverter essa oxidação, em vez de depender de fazer novas proteínas para substituir as danificadas. No entanto, disse Schmidt, parece que nossas células às vezes são capazes de se proteger adicionando um átomo extra de enxofre em enxofre existentes em certas moléculas proteicas. Então, quando a célula é exposta ao estresse, apenas que o enxofre extra é danificado e pode então ser clivado pela célula, deixando para trás uma proteína inteira e não danificada.”suspeitamos que uma vez que a exposição começa, é tarde demais para a célula fazer isso”, disse Schmidt. “Nós pensamos que as células têm um subconjunto de proteínas já neste estado com átomos extra de enxofre, o que as torna provavelmente inativas, mas como que reservadas. Estas proteínas em reserva ficam danificadas, mas podem ser reparadas e permitir que a célula para começar a recuperação para fazer novas proteínas.”
danos oxidativos extremos podem causar mutações de DNA, disse Schmidt. Quando essas mutações se acumulam, há algumas evidências que apontam para um aumento do risco de câncer, doenças inflamatórias e doenças como a doença de Parkinson, doença de Alzheimer e diabetes. Esta nova descoberta pode ajudar a levar a avanços futuros na medicina, ajudando a prever ou mesmo mitigar esses problemas de saúde, se as células humanas podem utilizar este mecanismo de forma mais eficiente, disse Schmidt, acrescentando que existem até mesmo potenciais aplicações para procedimentos médicos, tais como transplantes de órgãos.
“durante os transplantes, o órgão passa por um período em que não tem nenhum fluxo de oxigênio ou sangue, mas uma vez que é transplantado, ele recebe uma corrida de sangue oxigenado que causa uma explosão de estresse oxidativo”, disse Schmidt. “Agora que estamos começando a entender esses mecanismos, talvez possamos fazer algo mais sofisticado para permitir que as células de um órgão transplantado se preparem e se protejam.a equipe de pesquisa de Schmidt, que também faz parte da estação de experimentos Agrícolas de Montana, trabalhou com outras quatro equipes que trouxeram expertise em Química Biológica de enxofre, Biologia redox, biologia celular e sinalização celular de todo o mundo. Os próximos passos nesta pesquisa, disse Schmidt, incluem investigar exatamente como as células conseguem adicionar essas moléculas extra de enxofre e como esse processo é regulado.
“é possível que, entendendo este sistema mais, possamos fazer progressos”, disse Schmidt. “Compreender alguns destes mecanismos permite-nos criar novas ideias.”
