Como seu sistema imunológico usa o caos para prevenir doenças
Nova pesquisa, aparecendo no jornal Nature Communications, revela um novo mecanismo que está em jogo na função celular. As oscilações caóticas nas concentrações de proteínas ajudam a manter nosso sistema imunológico alerta e funcional, prevenindo doenças crônicas, como câncer e diabetes.
A pesquisa moderna desenterrou muitos dos mecanismos defeituosos que estão em jogo no câncer, mas a ciência ainda tem muito a descobrir.
No nível celular, alguns desses mecanismos giram em torno do que os médicos especialistas chamam de vias de sinalização. As vias de sinalização celular regulam o crescimento, a sobrevivência e a proliferação das células.
No câncer, algumas proteínas sinalizadoras são hiperativas, levando ao crescimento e proliferação de células tumorais, enquanto outras - que normalmente atuariam como supressores tumorais - não funcionam corretamente.
Compreender a dinâmica que está em jogo dentro das células é, portanto, a chave para prevenir e superar o câncer e muitas outras doenças crônicas.
Novas pesquisas podem ter aberto novos caminhos a esse respeito, já que três cientistas descobriram um novo mecanismo de regulação celular: o caos.
O pesquisador doutorado Mathias Heltberg e o professor Mogens Høgh Jensen - ambos do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague, na Dinamarca, juntamente com Sandeep Krishna do Centro Nacional de Ciências Biológicas de Bangalore, Índia, decidiram investigar como uma proteína específica estimula o gene atividade.
Os cientistas descobriram que a dinâmica caótica é a resposta. A proteína que estudaram é o fator nuclear κB (NF-kB).
NF-kB é a chave para manter o sistema imunológico do corpo alerta e funcional. Portanto, as descobertas podem ajudar a evitar mais do que o câncer: diabetes e doença de Alzheimer também podem ser alvos se os pesquisadores entenderem melhor como funcionam as defesas naturais do corpo.
O caos é essencial para a resposta imunológica
O NF-kB é um fator de transcrição crítico para as “funções imunes inatas e adaptativas” e também medeia as respostas inflamatórias. Como resultado, seus níveis no corpo flutuam com o tempo, afetando os genes e a função celular.
Estudos recentes mostraram que a sinalização de NF-kB também desempenha um papel crucial no câncer, fornecendo a ligação entre o desenvolvimento do câncer e a inflamação.
No estudo atual, o Prof. Jensen e seus colegas usaram cálculos matemáticos e experimentos de laboratório para mostrar que altos e baixos caóticos nas concentrações de NF-kB ativam genes que, de outra forma, permaneceriam silenciosos.
A proteína NF-kB precisa estar em um estado caótico para ativar os genes certos que permitem a resposta imunológica ideal, mostrou o estudo.
Até agora, os pesquisadores acreditavam que todos os organismos vivos evitavam a dinâmica caótica. Mas o novo estudo desafia essa crença, pois os pesquisadores mostram que oscilações caóticas nas concentrações de proteínas são críticas para a ativação de genes-chave.
“O caos é uma dinâmica matematicamente bem definida, que, por exemplo, já foi usada para explicar grandes mudanças nos sistemas climáticos”, explica o Prof. Jensen.
“Com a enorme complexidade que caracteriza os seres vivos de ordem superior, é evidente que uma dinâmica caótica ocorrerá em diferentes tipos de sistemas. Mas como o caos desempenha um papel decisivo nas células vivas é totalmente novo ”, acrescenta o pesquisador.
Implicações para diabetes, câncer, Alzheimer
Os pesquisadores também observam as implicações terapêuticas dos resultados. Novos medicamentos, diz Heltberg, coautor do estudo, podem "garantir a função adequada da proteína".
“As terapias também podem envolver a retirada e o teste de células de um corpo para avaliar se as células estão em condições adequadas para ter as oscilações corretas”, continua Heltberg.
“Se não forem, pode ser possível prever e descobrir doenças antes que elas ocorram.”
O Prof. Jensen concorda:
“Os resultados podem ter um impacto tremendo em nossa compreensão de como o sistema imunológico funciona e como a incidência de algumas das doenças mais graves, incluindo diabetes, câncer e Alzheimer, pode ser evitada.”
Prof. Mogens Høgh Jensen
