No processo de divisão celular realizado em organismos vivos, no qual uma célula mãe divide-se em duas células filhas, uma proteína chamada septina tem papel fundamental: atuar no estágio final da divisão celular, conhecido como citocinese. No entanto, mesmo em células nervosas, que não sofrem divisão celular, as septinas são encontradas, o que cria a dúvida para diversos estudiosos de qual seria, então, o papel das septinas nessas células.
Em cima desse e de outros questionamentos referentes às septinas se assenta uma das linhas de pesquisa do Grupo de Biofísica (BIO) do Instituto de Física de São Carlos, coordenado pela docente, Ana Paula Ulian Araújo. “Nós, humanos, possuímos 13 tipos diferentes de septinas, algumas produzidas em células muito específicas, como as células nervosas, e outras produzidas em todas as células do organismo, as quais julgamos ter um papel realmente importante na divisão celular”, explica a docente.
De acordo com Ana Paula, as 13 septinas identificadas em nosso organismo têm algo em comum: qualquer uma delas é capaz de ligar-se a GTP (um nucleotídeo trifosfatado) e a maioria pode hidrolisá-lo, ou seja, quebrá-lo em pedaços com uma molécula de água. Essas septinas, no entanto, são divididas em quatro grupos, sendo que o grupo composto pelas septinas de número 1, 2, 4 e 5 acabou tornando-se o foco de estudos de Ana Paula e seus colaboradores. Mas, por qual razão a escolha por esse grupo específico?
O “S” da questão
A septina 2 (SEPT2) já foi detectada nos chamados “depósitos amiloides”, estruturas encontradas no cérebro de pacientes que tiveram a doença de Alzheimer. “Tais depósitos são um emaranhado de proteínas e, entre elas, a SEPT2 é uma presença constante”, explica Ana Paula.
Com esse dado em mãos, Ana Paula e seus colaboradores, que incluem outros docentes do Instituto, entre eles Richard C. Garratt, passaram a utilizar bactérias para fazer a produção de SEPT2 em laboratório, e, a partir disso, realizar análises detalhadas da proteína para entender, entre outras coisas, sua relação com o Alzheimer. Das análises feitas, uma informação inédita foi descoberta: a SEPT2, in vitro, sem ter contato com nenhuma outra proteína, é capaz de formar fibras amiloides.
De acordo com as observações dos pesquisadores do BIO, notou-se que essa “autoassociação” da SEPT2 ocorre em temperatura ambiente e é um processo irreversível e contínuo, ou seja, uma vez iniciada a fibrilação da SEPT2, ela não para mais.
Seguindo o raciocínio de que os depósitos amiloides são encontrados no cérebro de pacientes que tiveram Alzheimer e que a SEPT2, in vitro, é capaz de formar tais estruturas, fica a questão se essa relação entre Alzheimer e SEPT2 de fato existe. “As septinas, normalmente, aparecem associadas a outras septinas diferentes, por exemplo, SEPT2, SEPT6 e SEPT7, e se juntam para formar um filamento em determinas células. Mas, acreditamos que, numa situação patológica, a SEPT2 pode associar-se a si mesma e formar os filamentos amiloides que já observamos in vitro“, elucida Ana Paula.
No entanto, ela frisa o seguinte: alguns comportamentos in vitro podem ser diferentes in vivo. Ou seja, embora a SEPT2 tenha se comportado da maneira descrita acima, não significa que, no corpo humano, tal processo ocorra da mesma forma. “Temos uma proteína isolada em condições muito particulares. Nas células, será que isso pode acontecer?”, questiona a docente.
Uma primeira resposta
Sobre o que já foi analisado, fica uma importante pergunta: o que pode disparar a formação de filamentos amiloides na autoassociação da SEPT2? Para tentar encontrar essa resposta, Ana Paula, com a colaboração do Grupo de Polímeros do IFSC, iniciou experimentos usando um sistema que imita parte de uma membrana, incluindo uma molécula de fosfatidilinositol (PI), um dos componentes da membrana celular com o qual a SEPT2 interage. “Ao entrar em contato com essa membrana mimética, a SEPT2 interagiu com o PI e manteve sua estrutura normal. Porém, ao colocar a SEPT2 em contato com uma membrana mimética sem a presença de PI, a SEPT2 interagiu, mas não manteve sua estrutura, iniciando a formação de filamentos amiloides”, descreve a docente. “Isso acabou se tornando mais um elemento que aproxima a formação de filamentos amiloides in vitro de SEPT2 ao que pode ocorre numa célula”.
Até o momento, técnicas de biofísica e bioquímica foram utilizadas para fazer a maioria das análises descritas acima. O próximo passo é fazer análises ainda mais minuciosas sobre a interação da SEPT2 usando microscopia eletrônica, o que permitirá a visualização do “desenho” completo dessas interações.
Tendo esse passo finalizado, novos dados estarão disponíveis aos pesquisadores para dar sequência à pesquisa básica, o que, certamente, será de grande valia para se familiarizar melhor com as septinas e, esperançosamente, com a própria doença de Alzheimer.
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Assessoria de Comunicação
