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A gordura é uma parte normal e necessária do corpo. As células de gordura armazenam e liberam energia, além de desempenharem papéis significativos na regulação hormonal e na imunidade.
Nas últimas décadas, um aumento preocupante de doenças metabólicas – como doenças cardiovasculares, hipertensão arterial e diabetes – concentrou a atenção científica na biologia e na química da gordura, resultando numa riqueza de informações sobre como funcionam as células adiposas.
Mas as células adiposas e as suas atividades metabólicas são apenas parte da história.
Gotículas lipídicas cheias de gordura, pequenas esferas de gordura muitas vezes menores que as células de gordura, são um assunto crescente de interesse científico. Encontrado dentro muitos tipos de células diferentes, essas partículas lipídicas têm sido pouco compreendidas. Estudos começaram a iluminar a participação dessas gotículas nas funções metabólicas e na proteção celular, mas ainda não sabemos quase nada sobre a natureza física da gordura.
Agora, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade da Pensilvânia olharam além da bioquímica para publicar trabalhos inovadores sobre a física dessas gotículas, revelando que são uma ameaça potencial ao núcleo de uma célula. Na edição de agosto da Jornal de Biologia Celulareles são os primeiros a descobrir a surpreendente capacidade das gotículas lipídicas cheias de gordura de recortar e perfurar o núcleo, a organela que contém e regula o DNA de uma célula.
Os riscos das suas descobertas são elevados: uma ruptura do núcleo pode levar a danos elevados no ADN, característicos de muitas doenças, incluindo o cancro.
O estudo foi liderado por Dennis E. Discher, professor Robert D. Bent do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular, Irena Ivanovska, Ph.D. Pesquisador associado no Laboratório de Biofísica Molecular e Celular da Penn, e Michael Tobin, Ph.D. Candidato ao Departamento de Bioengenharia.
“Intuitivamente, as pessoas pensam que a gordura é macia”, diz Discher. “E a nível celular é. Mas neste pequeno tamanho de gota – medindo apenas alguns mícrons em vez das centenas de mícrons de uma célula adiposa madura – ela deixa de ser macia. A sua forma tem uma curvatura muito maior, dobrando-se outros objetos de forma muito acentuada. Isso muda sua física na célula. Ela pode deformar. Pode danificar. Pode romper.”
“Imagine”, acrescenta Ivanovska, “tentar estourar um balão com o punho. Impossível. Você pode deformar o balão, mas não vai perfurá-lo. Agora imagine tentar estourá-lo com uma caneta. e uma célula com pequenas gotículas de gordura no corpo. É uma diferença física fundamental, não metabólica.
A investigação da equipa reformula a investigação científica sobre a gordura, sublinhando que o papel da gordura no corpo é muito mais do que apenas um número na balança.
“Isso não foi concebido canonicamente”, diz Tobin. “Trata-se de como a gordura funciona em escalas menores que as de uma célula e representa riscos físicos para os componentes celulares, mesmo no nível do DNA”.
O trabalho da equipe baseia-se em uma década de pesquisas fundamentais, incluindo contribuições importantes de Ivanovska, sobre o comportamento das proteínas nucleares que conferem ao núcleo suas qualidades estruturais protetoras. Essas proteínas são dinâmicas, mudando de nível para responder aos seus ambientes mecânicos e fornecer o que o núcleo precisa para manter sua integridade.
“Há um processo constante de reparação de danos no DNA que ocorre nas células”, diz Ivanovska. “Para que isso aconteça, o núcleo precisa ter proteínas de reparo de DNA suficientes. Se um núcleo for rompido, essas proteínas se espalham e não podem reparar os danos em tempo hábil. Isso causa o acúmulo de danos no DNA e pode potencialmente resultar em uma célula cancerosa.”
Uma célula vive em um ambiente físico e mecânico dinâmico onde as coisas podem e dão errado. Mas também tem um exército de ajudantes moleculares sempre trabalhando para mantê-lo e repará-lo.
“O problema”, diz Discher, “é quando um núcleo é comprometido – por toxinas, exposição excessiva aos raios UV ou por essas gotículas lipídicas cheias de gordura. Existe então um forte potencial para danos no DNA e isso traz consequências para a saúde. “
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