Notícia

Física de gotículas de gordura nas células revela risco ao DNA

Divulgação, Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade da Pensilvânia

Fonte

UPenn | Universidade da Pensilvânia

Data

sexta-feira, 1 setembro 2023 15:35

Áreas

Bioengenharia. Biologia. Bioquímica. Biotecnologia. Engenharia Biológica. Física Médica. Metabolismo. Microbiologia.

No corpo humano, 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 tema que tem atraído cada vez mais o interesse científico. Encontradas dentro de muitos tipos diferentes de células, essas partículas lipídicas têm sido pouco compreendidas. Estudos começaram a esclarecer a participação destas gotículas nas funções metabólicas e na proteção celular, mas ainda não se sabe quase nada sobre a natureza física da gordura.

Recentemente, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade da Pensilvânia (UPenn), nos Estados Unidos, olharam além da Bioquímica para publicar trabalhos inovadores sobre a física destas gotículas, revelando que elas são uma ameaça potencial para o núcleo de uma célula. Na edição de agosto da revista científica Journal of Cell Biology, os pesquisadores foram os primeiros a descobrir a surpreendente capacidade das gotículas lipídicas cheias de gordura de recortar e perfurar o núcleo, organela que contém e regula o DNA de uma célula.

Os riscos destacados em suas descobertas são elevados: uma ruptura do núcleo pode levar a danos elevados no DNA, característicos de muitas doenças, incluindo o câncer.

O estudo foi liderado pelo Dr. Dennis E. Discher, professor do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular da UPenn; pela Dra. Irena Ivanovska, pesquisadora do Laboratório de Biofísica Molecular e Celular da UPenn, e por Michael Tobin, doutorando no Departamento de Bioengenharia.

“Intuitivamente, as pessoas pensam que a gordura é macia”, disse o professor Dennis Discher. “E no nível celular é. Mas com esse pequeno tamanho da gotícula – medindo apenas alguns mícrons em vez das centenas de mícrons de uma célula adiposa madura – ela deixa de ser macia. Seu formato tem uma curvatura muito maior, dobrando outros objetos de forma muito acentuada. Isso muda sua física na célula. Isso pode deformar, danificar, romper”.

“Imagine tentar furar um balão com o punho. Impossível. Você pode deformar o balão, mas não o perfurará. Agora imagine tentar estourá-lo com uma caneta. Essa é a diferença entre uma célula de gordura e uma célula com pequenas gotículas de gordura no corpo. É uma diferença física fundamental, não metabólica”, explicou a Dra. Irena Ivanovska.

A pesquisa da equipe 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.

“Trata-se de como a gordura funciona em escalas menores que uma célula e representa riscos físicos para os componentes celulares, mesmo no nível do DNA”, destacou Michael Tobin.

O trabalho da equipe baseia-se numa década de investigação fundamental, incluindo contribuições importantes da Dra. Irena Ivanovska sobre o comportamento das proteínas nucleares que conferem ao núcleo as 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.

“O problema é quando um núcleo é comprometido – por toxinas, exposição excessiva aos raios UV ou por essas gotículas lipídicas cheias de gordura. Depois, há um forte potencial para danos no DNA e isso traz consequências para a saúde”, concluiu o professor Dennis Discher.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade da Pensilvânia (em inglês).

Fonte: Devorah Fischler, Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade da Pensilvânia. Imagem: engenheiros e cientistas da Universidade da Pensilvânia são os primeiros a descobrir a surpreendente capacidade das gotículas lipídicas cheias de gordura (em verde) de perfurar o núcleo, a organela que contém e regula o DNA de uma célula. Fonte: Divulgação, Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade da Pensilvânia.

Em suas publicações, o Portal Tech4Health da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal Tech4Health tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.