.
Cientistas do Instituto de Ciências Integradas de Células e Materiais da Universidade de Kyoto (WPI-iCeMS) descobriram novos detalhes sobre como as células gerenciam a distribuição de lipídios em sua membrana celular. Esses lipídios, conhecidos como fosfolipídios, são organizados em uma bicamada de membranas, regulando a entrada e a saída de certas moléculas para manter um ambiente interno estável.
Os fosfolipídios são geralmente distribuídos de forma desigual pela membrana celular, com alguns tipos permanecendo no interior e outros no exterior. No entanto, as células precisam mudar essa distribuição rapidamente em resposta a sinais ambientais ou internos. O processo de mover fosfolipídios de um lado da membrana para o outro, conhecido como embaralhamento de fosfolipídios, pode expor fosfolipídios específicos para o exterior da célula. Essa exposição é importante para várias funções, incluindo a coagulação do sangue e a remoção de células indesejadas.
A nova pesquisa, publicada em Comunicações da Naturezaidentificou complexos de proteínas que desempenham um papel essencial nesse processo. “Descobrimos que quando o cálcio é incorporado às células, um complexo de proteínas específico, incluindo o canal iônico Tmem63b e o transportador de vitamina B1 Slc19a2, aciona a mistura de fosfolipídios”, explica o professor Jun Suzuki, que liderou o estudo.
O cálcio serve como um sinal que pode ativar vários processos celulares, como gating de canal iônico e embaralhamento de fosfolipídios quando entra na célula. “Quando Tmem63b foi deletado, as células perderam a atividade de embaralhamento de fosfolipídios induzida por cálcio”, diz Han Niu, o primeiro autor do estudo. “Por outro lado, certas mutações genéticas no gene Tmem63b ligadas a doenças como epilepsia e anemia levam à ativação contínua do embaralhamento de fosfolipídios, mesmo sem estimulação de cálcio.”
Os pesquisadores também descobriram que Kcnn4, um canal de potássio ativado por cálcio, influencia esse processo. Quando Slc19a2 ou Kcnn4 estava ausente, o embaralhamento de fosfolipídios diminuiu. Isso mostra que Tmem63b, Slc19a2 e Kcnn4 trabalham juntos para regular o embaralhamento de fosfolipídios.
Estudos anteriores de Suzuki e colegas identificaram outras proteínas envolvidas na mistura de fosfolipídios, mas não conseguiram explicar todos os casos. A nova descoberta mostra que Tmem63b e Slc19a2 trabalham juntos como um par ligado para desencadear esse processo, enquanto as outras proteínas trabalham como pares feitos de duas cópias da mesma proteína.
A equipe também descobriu que mudanças na tensão da membrana plasmática da célula podem ajudar a ativar o complexo Tmem63b/Slc19a2. Quando o cálcio entra na célula e os íons de potássio saem pelo Kcnn4, isso pode fazer com que a célula encolha. Esse encolhimento pode causar mudanças na tensão da membrana celular, facilitando a ativação do Tmem63b com aumento do cálcio intracelular. Esse mecanismo de ativação pode explicar como as células neuronais e os glóbulos vermelhos se adaptam às mudanças ambientais por meio da mistura de fosfolipídios.
Os pesquisadores esperam que suas descobertas levem a novos tratamentos para doenças nas quais a mistura de fosfolipídios é interrompida, incluindo epilepsia e anemia.
.
