Células têm 'plano B' para sobreviver — e câncer pode tirar proveito disso

Cientistas descobriram um mecanismo de sobrevivência celular que permite às células continuar produzindo uma substância essencial mesmo quando as vias conhecidas para realizar essa tarefa deixam de funcionar. O processo surpreendeu os pesquisadores porque, até então, acreditava-se que células de mamíferos não conseguiriam sobreviver nessas condições.

A descoberta foi feita por pesquisadores da Universidade Estadual de Montana, nos Estados Unidos, e os resultados foram publicados na revista científica Nature Chemical Biology. O mecanismo envolve a produção de cisteína, um aminoácido necessário para diferentes funções celulares.

Além de revelar uma capacidade até então desconhecida das células, o achado pode ter implicações no estudo do câncer. Os pesquisadores suspeitam que alguns tumores possam recorrer à mesma estratégia para resistir aos danos provocados por tratamentos.

Por que a cisteína é essencial para as células

As células precisam de um fornecimento constante de cisteína para sobreviver. O aminoácido participa da produção de proteínas e de mecanismos que ajudam a proteger as estruturas celulares contra danos.

Ele também contribui para a formação de ligações dissulfeto, importantes para manter a estrutura tridimensional e a estabilidade das proteínas.

Durante décadas, pesquisadores acreditaram que as células dependiam de sistemas específicos para obter a substância necessária. Em condições normais, elas produzem cisteína a partir da cistina, sua forma oxidada.

Essa conversão ocorre por meio dos chamados sistemas de redutase de dissulfeto. A existência de pelo menos uma dessas vias funcionais era considerada indispensável para a sobrevivência celular.

O novo estudo mostrou que células de mamíferos possuem uma alternativa quando esses mecanismos deixam de funcionar.

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Ratos sobreviveram mesmo sem mecanismo considerado essencial

A primeira pista surgiu em 2014, durante experimentos com camundongos geneticamente modificados. Os animais não possuíam os mecanismos conhecidos necessários para converter cistina em cisteína.

Pelos conhecimentos disponíveis até então, suas células não deveriam conseguir sobreviver nessas condições. Ainda assim, os animais sobreviveram.

Edward Schmidt, professor de genética e desenvolvimento da Universidade Estadual de Montana e principal autor do estudo, já trabalhava com camundongos cujas células do fígado apresentavam deficiência em uma das duas principais redutases de dissulfeto.

As respostas observadas nesses animais levantaram a possibilidade de existir outra maneira de produzir cisteína. Encontrar a explicação, porém, levou anos de investigação.

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Células escondiam uma rota alternativa de sobrevivência

Em colaboração com pesquisadores do Instituto Nacional de Oncologia da Hungria, a equipe conseguiu determinar como as células continuavam obtendo cisteína mesmo sem um sistema funcional de redutase de dissulfeto. Os cientistas identificaram uma rota química alternativa.

Quando o mecanismo habitual não está disponível, essa via quebra uma ligação entre carbono e enxofre na cistina. A reação acaba liberando cisteína, que pode então ser utilizada pela célula.

Na prática, trata-se de uma espécie de sistema de reserva. Ele permite manter o fornecimento de uma molécula essencial mesmo quando as principais vias conhecidas deixam de funcionar.

Os pesquisadores levantam a hipótese de que esse mecanismo tenha surgido durante a evolução como uma forma de proteção contra toxinas eletrofílicas presentes nos alimentos ou no ambiente.

Descoberta pode ter implicações no tratamento do câncer

A mesma estratégia de sobrevivência celular também despertou o interesse dos pesquisadores por outra razão. A equipe suspeita que algumas células cancerígenas possam utilizar essa rota alternativa para resistir ao estresse provocado por tratamentos como quimioterapia, radioterapia e imunoterapia.

Essas terapias buscam danificar ou eliminar as células tumorais. Mecanismos naturais de defesa, porém, podem ajudá-las a suportar parte desse estresse.

A descoberta abre a possibilidade de investigar se bloquear essa rota especificamente nos tumores poderia deixá-los mais vulneráveis aos tratamentos existentes. Os próximos passos incluem compreender melhor como a via funciona e investigar se é possível interferir nela de maneira seletiva nas células tumorais.