O corpo humano consiste num número inconcebivelmente vasto de células. Os estudos científicos atuais assumem que estas sejam cerca de 40 triliões de células, dependendo da altura e peso da pessoa. A maioria das células junta-se para desempenhar a sua função no corpo da melhor maneira possível. Coletivamente formam tecidos, órgãos e músculos. O requisito mais importante para a boa interação celular é que as células comuniquem umas com as outras da maneira mais eficaz possível.

“Para que as células comuniquem eficazmente umas com as outras, elas precisam de um carteiro que leve a informação de uma célula para a próxima”, explica o Dr. Andreas Zietzer, cardiologista no Centro Cardíaco do Hospital Universitário de Bonn. “Este é precisamente o papel desempenhado pelas vesículas extracelulares”.

Durante muito tempo estas vesículas foram consideradas de pequena relevância biológica. Assumia-se que fossem apenas utilizadas para escoar proteínas em excesso e outras moléculas, o que as tornava numa espécie de contentor do lixo. Contudo, conhece-se agora que as vesículas desempenham um papel chave na comunicação intercelular.

As vesículas são os carteiros das células

O princípio da vesícula pode ser explicado de forma bastante simples: elas são libertadas como bolhas de membranas extremamente pequenas – do tamanho de cerca de dois milésimos de milímetro – por células no nosso corpo, e podem depois ser utilizadas por outras células. Zietzer descreve a função crucial das vesículas “como carteiros, eles transportam vários conteúdos e permitem assim a troca de informações entre células”.

Em adição às proteínas e lípidos, este processo de comunicação envolve o transporte de ácidos ribonucleicos (RNAs). Estes RNAs são cópias da informação genética e são necessários para desempenhar esta função.

Os médicos da Universidade de Bonn concentraram a sua investigação primeiramente nos chamados microRNAs, que são responsáveis pela fina afinação da ligar e desligar os genes.

“Porque os microRNAs têm influência considerável na biologia das células, as vesículas podem influenciar a função das células recipientes dependendo da sua carga específica”, diz Zietzer. Isto acontece porque, dependendo de que micro RNA é enriquecido na vesícula, a informação transportada pela vesícula muda também, da mesma forma que muda o efeito na célula recipiente que acarreta a vesícula e a sua carga.

“Seria um avanço para os investigadores e médicos se pudessem controlar que informação é transportada entre células e que não”, diz Zietzer, está para breve. “De qualquer forma, este tipo de manipulação da comunicação célula a célula tem sido até agora muito pouco investigada”.

O grupo de investigação liderado pelo Dr. Andreas Zietzer, pelo Dr. Rabiul Hosen e pelo Dr. Feliz Jansen (líder do grupo de investigação), no Centro Cardíaco do Hospital Universitário de Bonn foi agora bem-sucedido na utilização de um novo mecanismo nas células humanas para clarificar como a distribuição de RNAs específicos dentro do trabalho das vesículas. Para isto, os investigadores utilizaram um espectrómetro de massa par identificar mais de 3 mil proteínas e 300 micro RNAs que foram descobertos enclausurados nas vesículas e prontos para transportar para outras células.

Uma proteína no RNA retém o correio

Os três investigadores foram também capazes de mostrar que uma proteína específica que se liga aos RNAs (a hnRNPU) retém os microRNAs na célula dadora como uma esponja, prevenindo assim que sejam embaladas nas vesículas e transportadas para outra célula. O exato oposto é verdade quando esta proteína particular se desliga: neste caso dá-se uma libertação acelerada de microRNAs, que são então cada vez mais embutidos nas vesiculas.

“A proteína no RNA hnRNPU assume assim o papel de gatekeeper, decidindo quantos e que microRNAs são libertados da célula dadora para transporte para a célula recetora”, sumariza Andreas Zietzer. Esta função permite à proteína hnRNPU influenciar significativamente a comunicação entre células.

Estas observações acarretam grande potencial terapêutico; Zietzer, Hosen e Jansen foram capazes de mostrar que a transferência de certos microRNAs pelas vesiculas pode ser controlada ao aumentar ou reduzir a quantidade de hnRNPU nas células dadoras. “Isto permite uma libertação assinalada, ou retenção, de microRNAs que promovam a regeneração e assim influenciar positiva ou negativamente a habilidade regenerativa das células vasculares doentes”, comenta Zietzer sobre a potencial intervenção na comunicação celular. Medicamente, isto é de grande importância, uma vez que a habilidade regenerativa das células vasculares nos vasos calcificados está já limitada nas fases mais precoces da doença.

Zietzer, Hosen e Janses esperam agora aplicar as suas descobertas sobre a comunicação intermolecular utilizando vesiculas extracelulares. “É, por exemplo, concebível que a ativação local ou desativação da proteína hnRNPU nas partes saudáveis do Sistema vascular possam levar à criação de um grupo de vesículas de regeneração, que podem depois ser utilizadas por áreas vasculares já danificadas e acelere ai a regeneração. Em situações criticas como depois de um ataque cardíaco, isto pode promover o processo de recuperação dos pacientes”, diz Zeitzer sobre os benefícios concretos desta investigação.

Estão em curso mais estudos de aplicabilidade. Os atuais resultados da investigação sugerem que este mecanismo é também de grande importância na progressão das doenças cardiacas e hepaticas.

Os custos desta investigação de aproximadamente 300 mil euros foram assegurados pela Fundação de Investigação Alemã, pela Associação Cardiaca Alemã, pela Fundação Corona e pela Faculdade de Medicina da Universidade de Bonn.

NH/HN/João Daniel Ruas Marques