Duas células, duas funções, e um cabo de guerra no nosso coração! 

Por Daniel Fernandes, Departamento de Farmacologia UFSC

Cabo de guerra é um jogo bastante popular no qual duas equipes competem entre si em um teste de força puxando uma corda. Recentemente foi tema de um episódio da série “Round 6” que mostrou que o cabo de guerra não é um jogo somente de força, mas pode envolver muita tática e estratégia! Curiosamente uma pesquisa mostrou que nossas células podem estar fazendo um verdadeiro cabo de guerra no nosso coração!

A interrupção do fluxo sanguíneo para o coração, que acontece no infarto agudo do miocárdio, muito conhecido como ataque cardíaco, gera uma lesão no coração que pode ser fatal. Para os pacientes que sobrevivem, infelizmente os problemas não terminam! Estes pacientes apresentam um risco elevado de sofrerem uma arritmia cardíaca. As arritmias são alterações no ritmo cardíaco normal e que comprometem o bombeamento de sangue para o nosso corpo, uma situação que também pode ser letal.

Agora, cientistas descobriram que dois tipos diferentes de leucócitos (células sanguíneas também conhecidas como glóbulos brancos) influenciam as arritmias que acontecem após um infarto, sugerindo que a modulação destas células pode ajudar a reduzir o risco de morte nestes pacientes.

O infarto do miocárdio é associado com uma intensa mudança no número e no tipo de leucócitos no tecido cardíaco. Este cenário fez os pesquisadores se perguntarem se existe alguma relação entre essas células e as arritmias que acontecem após um infarto.

Para responder a esta pergunta os autores do estudo começaram desenvolvendo um novo modelo experimental em camundongos, no qual a combinação de uma dieta pobre em potássio e a indução de um infarto experimental é capaz de desencadear quadros espontâneos de arritmias, simulando muito bem a condição humana. Este feito já foi um grande passo, pois não tínhamos um modelo experimental para estudar esta condição. Fica também um alerta sobre a importância da manutenção de níveis adequados de potássio no sangue, principalmente para indivíduos que utilizam medicamentos diuréticos já que vários deles alteram os níveis de potássio, podendo favorecer o desenvolvimento de arritmias. 

Mas o melhor do estudo ainda estava por vir! Já era sabido que os neutrófilos, um tipo específico de leucócito, se acumulam no tecido cardíaco nas primeiras horas após o infarto. Os autores do estudo então reduziram o número de neutrófilos circulantes dos camundongos através de injeções com anticorpos contra algumas proteínas presentes nestas células. A depleção de neutrófilos foi capaz de reduzir as arritmias cardíacas nos animais infartados, indicando que os neutrófilos estão envolvidos no desenvolvimento das arritmias. 

Suportando estes achados em camundongos, os pesquisadores demonstraram ainda que pacientes infartados e que tinham um maior número de neutrófilos circulantes apresentavam maior risco de desenvolver arritmias e até mesmo morte. 

Mas as descobertas não pararam com os neutrófilos. Os pesquisadores estudaram também o papel de uma outra célula chamada macrófago. Os pesquisadores reduziram a quantidade de macrófagos no coração através de duas estratégias: 1) inibindo a proliferação de macrófagos que já estavam no coração e 2) impedindo a mobilização de monócitos do sangue para o coração. Os monócitos são um outro tipo de leucócito e podem dar a origem a novos macrófagos. Os camundongos infartados e com redução de macrófagos através destas duas estratégias tiveram um aumento no número de arritmias, indicando que os macrófagos protegem contra as arritmias pós-infarto. De acordo com o estudo, os macrófagos promovem o processo de reparação do tecido cardíaco lesionado. 

Resumindo, após um infarto, enquanto os neutrófilos promovem arritmias os macrófagos protegem contra ela, o que permite uma analogia com o cabo de guerra! Segundo os autores do trabalho, eles ainda estão “contemplando a melhor forma de transformar estas descobertas em estratégias terapêuticas”. Mas possivelmente no futuro poderemos usar táticas e estratégias neste cabo de guerra para que o resultado deste jogo seja favorável para o nosso coração! Esta compreensão pode permitir o desenvolvimento de uma nova classe de medicamentos antiarrítmicos que tenham um papel imunomodulatório. Sempre vale lembrar que são estudos iniciais, e há muito caminho pela frente, mas as perspectivas são animadoras.

Para saber mais:

  1. Neutrophils incite and macrophages avert electrical storm after myocardial infarction

Simplicidade e economia nos mecanismos biológicos durante o desenvolvimento embrionário

Por Rita Zilhão, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal

Apesar de ser difícil explicar em poucas palavras, não resisto a tentar discutir convosco uma descoberta que reflete a simplicidade e a economia dos mecanismos biológicos, no fundo, a sua beleza.

Ernst & Haeckel, E. – “Über Entwickelungsgeschichte der Thiere”. Königsberg, 1828, 1837.

Já todos sabem como são semelhantes as etapas da expressão gênica nos diferentes organismos (desde as bactérias, às plantas e aos animais superiores). Refiro-me a como o fluxo da informação genética contida numa célula, sob a forma de DNA (o genoma), é convertida em proteínas (principais executores das funções celulares) que, em última instância, conferem uma identidade à célula. Não obstante, uma célula, no seu processo de amadurecimento, pode diferenciar-se e dar origem a células com outra identidade. Esta diferenciação celular ocorre, por exemplo e tipicamente, logo a partir da célula única inicial (o zigoto*), completamente indiferenciada e totipotente*, gerando-se células pluripotentes* e multipotentes* com características de células progenitoras* de diferentes tipos celulares, que dão origem a diversos eventos e etapas durante o desenvolvimento embrionário. As diferentes etapas sucedem-se numa ordem determinada sendo não só os mecanismos moleculares subjacentes muitas vezes indistinguíveis entre espécies, como também as alterações celulares que controlam as diversas etapas dos processos de desenvolvimento embrionário evolutivamente conservados. Contudo, é para todos evidente que a escala de tempo e o ritmo a que o embrião se desenvolve pode variar substancialmente entre espécies de vertebrados. A questão que se coloca então é: que mecanismos controlam este ritmo dos processos de diferenciação individuais e determinam a duração global do desenvolvimento de cada organismo? Continuar lendo

O que somos nós?

Por Giordano W. Calloni, Dpto de Biologia Celular, Embriologia e Genética da UFSC

Fred Tomaselli, Airborne Event, 2003. Obra de arte realizada com folhas, colagem de fotos, guache, acrílico e resina sobre painel de madeira.

Meu caro leitor, o título do presente texto é para soar tão provocativo quanto realmente é. Foi apenas após 10 anos ministrando a disciplina de Biologia Celular na Universidade Federal de Santa Catarina que percebi como pequenas palavras podem nos trair e perpetuar uma falsa concepção do que realmente somos. No ano de 2019, eu e cerca de mais 15 alunos do curso de Biologia estivemos envolvidos em um projeto que consistia em converter salas de aula em uma grande célula em escolas de Florianópolis, SC. Durante nossas exposições a estudantes das mais diversas idades, percebi que meus próprios pupilos iniciavam suas apresentações com a seguinte sentença:

– Pessoal, vocês sabem que nós todos possuímos células?

Percebi então, que eu havia falhado em passar um conceito primordial aos meus próprios alunos: a concepção de que não possuímos células, não temos células, mas sim que nós SOMOS células. Talvez possa parecer uma grande obviedade, mas essa aparente pequena diferença entre ter e Continuar lendo

Proteger a Vida verde para que(m)?

Por Giordano W. Calloni – Dpto. de Biologia Celular, Embriologia e Genética – UFSC

Figura 1: Pahvo: um planeta sem Vida? Momento em que a nave USS Discovery adentra o planeta Pahvo (Fonte: Foto do próprio autor de Star Trek Discovery, Temp.1-8).

6’:55’ – Estamos dentro de uma nave e vamos nos aproximando de uma densa e exuberante mata. Detalhe: as folhas não são verdes, mas azuis.

7’:14” – Caminhando em meio às árvores a especialista Michael Burnham se apresenta ao público. Descobrimos que o planeta se chama Pahvo (Figura 1) e a tripulação da nave já está ali há 18 horas na vã tentativa de detectar alguma forma de vida.

7’:23” – A especialista, ainda em meio às árvores, nos adverte: “parece ser um planeta desabitado, mas único e, para nós, estratégico”.

7’:29” – A especialista Burnham está com os outros dois tripulantes da nave, o humano Ash Tyler e o alienígena Saru. Uma substância Continuar lendo