A reciclagem ocorre em nossas células o tempo todo, em um processo chamado autofagia, os componentes celulares que não são mais necessários são fechados por membranas e divididos em seus blocos de construção básicos. Este processo vital evita a formação de agregados nocivos e disponibiliza os nutrientes novamente. Uma equipe de pesquisa co-liderada pelo Prof. Dr. Claudine Kraft, do Cluster de Excelência CIBSS da Universidade de Freiburg e Dr. Florian Wilfling, do Instituto Max Planck de Biofísica em Frankfurt, descobriu agora as condições necessárias para o início da autofagia. Eles também foram capazes de criar artificialmente essas condições e, assim, desencadear a degradação de moléculas não degradáveis em células de levedura. Direcionar a autofagia dessa maneira é uma abordagem promissora para promover a degradação de agregados que, de outra forma, podem formar placas em doenças neurodegenerativas, como o Alzheimer, bem como para melhorar a eficácia dos tratamentos contra o câncer. O estudo foi publicado na revista científica Nature Cell Biology.
Interações moleculares fracas essenciais para o início da autofagia
Para que a degradação dos componentes celulares através da autofagia ocorra, eles devem primeiro ser reconhecidos como resíduos. Isso é feito por receptor e outras moléculas adaptadoras. No entanto, anteriormente não se sabia como exatamente essas moléculas desencadeiam as etapas subsequentes. "Agora conseguimos mostrar que os receptores devem se ligar fracamente ao material a ser descartado para que a autofagia comece", explica Kraft. "Se eles se ligarem muito fortemente, o processo não é acionado."
O que inicialmente soa contra-intuitivo pode ser explicado pelos pesquisadores com a ajuda de simulações de computador e experimentos sobre células de levedura vivas e células humanas na cultura celular, a ligação fraca faz com que os receptores permaneçam móveis e formem aglomerados aleatórios.
Quando o ponto de concentração crítica foi atingido, ocorre a separação de fase, as moléculas adaptadoras se juntam e formam uma gota, semelhante ao óleo na água. Esse acúmulo de líquido tem propriedades físicas diferentes das moléculas individuais que servem como uma plataforma flexível para todas as outras moléculas envolvidas na autofagia." - Dr. Florian Wilfling, Instituto Max Planck de Bofísica em Frankfurt
O processo pode ser controlado artificialmente
Para testar sua hipótese, os pesquisadores introduziram partículas de vírus em células de levedura que as células normalmente não conseguem quebrar. Ao modificar as partículas do vírus para que os receptores de autofagia pudessem se ligar fracamente a elas, os pesquisadores foram capazes de desencadear a degradação da proteína viral. No entanto, se eles modificassem a superfície para que os receptores se ligassem fortemente a ela, nenhuma degradação ocorreria. "Este resultado é promissor porque mostra que podemos intervir especificamente na autofagia de moléculas de carga de células vivas", resumem Kraft e Wilfling.
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