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Um novo estudo mostra pela primeira vez uma conexão entre um metabólito mitocondrial e a ativação de uma resposta inflamatória. As mitocôndrias são unidades funcionais das nossas células que cumprem tarefas importantes, ou seja, reações químicas, para o funcionamento da célula. Uma dessas tarefas é a produção de energia necessária para o crescimento e reprodução celular. Se certas reações químicas na mitocôndria mudam, ocorrem doenças. Por exemplo, deficiências na fumarato hidratase (FH) no ciclo de Krebs, uma das vias metabólicas mais importantes nas mitocôndrias, causam uma forma agressiva de câncer renal em humanos. A perda de FH leva ao acúmulo da molécula fumarato, que contribui para o desenvolvimento do câncer. Por esta razão, o fumarato é chamado de metabólito oncogênico, ou “oncometabólito” para abreviar.
A equipe de pesquisa liderada pelo professor Alexander von Humboldt Dr. Christian Frezza, anteriormente na Universidade de Cambridge (Reino Unido) e agora no CECAD Cluster of Excellence for Aging Research da Universidade de Colônia, desenvolveu agora um novo modelo de camundongo e célula com o grupo de pesquisa liderado pelo professor Prudent, da Universidade de Cambridge, para aprofundar a compreensão do câncer renal agressivo. Nos modelos, o silenciamento do gene da fumarato hidratase pode ser controlado temporariamente pelos cientistas. Usando uma combinação de técnicas de imagem de alta resolução e experimentos bioquímicos precisos, os cientistas mostraram que o fumarato causa danos mitocondriais. Isso, por sua vez, libera o material genético da mitocôndria em pequenas vesículas chamadas vesículas derivadas da mitocôndria. Essas vesículas preenchidas com DNA mitocondrial (mtDNA) e RNA (mtRNA) desencadeiam uma reação imune que eventualmente leva à inflamação. O estudo intitulado “Fumarate induz liberação vesicular de mtDNA para conduzir a imunidade inata” foi publicado na Natureza.
“Nosso estudo mostra pela primeira vez uma correlação entre um metabólito mitocondrial e o início da inflamação, que pode ser o gatilho para o câncer e doenças autoimunes”, disse o professor Frezza. “Com base nessas descobertas, podemos agora trabalhar em novas abordagens para tratar pacientes, o que, esperamos, levará ao desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para tratar pacientes com câncer no futuro”.
Além disso, um grupo do Trinity Biomedical Sciences Institute, em Dublin, liderado pelo professor Luke O’Neill em colaboração com o grupo de pesquisa de Christian Frezza, descreveu um mecanismo semelhante em macrófagos. Os macrófagos são células do corpo responsáveis pela eliminação de micróbios nocivos. Aqui, os pesquisadores descobriram que o RNA mitocondrial liberado pelas mitocôndrias dos macrófagos, em vez do DNA, é o principal gatilho da inflamação. O estudo “Macrófago fumarato hidratase restringe a produção de interferon mediada por mtRNA” também foi publicado na revista Nature.
A pesquisa foi realizada na Universidade de Cambridge e no CECAD Cluster of Excellence for Aging Research da Universidade de Colônia. Foi financiado pela Cancer Research UK, o European Research Council, a German Research Foundation (DFG), a Alexander von Humboldt Foundation e o Medical Research Council. A pesquisa colaborativa foi conduzida no laboratório de Luke O’Neill no Trinity Biomedical Sciences Institute em Dublin, Irlanda.
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