As células que estão prestes a morrer enviam um sinal a uma “proteína ceifeira”. Mas por vezes, as células conseguem resistir e regenerar-se, tornando-se essencialmente “células zombie”. É um enredo biológico que entra no território da ficção científica de terror.
Quando as células estão prestes a morrer, enviam sinais que desencadeiam proteínas que supostamente as devem destruir, mas nem sempre acontece dessa forma: algumas ativam o sinal mas depois resistem às “proteínas executoras”, mesmo perante condições extremamente adversas, como radiação intensa.
As enzimas conhecidas como caspases são as “proteínas ceifeiras” encarregadas de ir buscar as células no seu último suspiro.
Frequentemente chamadas executorasestas proteases — enzimas que desagregam ligações peptídicas através de hidrólise — são catalisadores que iniciam o processo de apoptoseou morte celular programada.
É desta forma que desmembram as proteínas de uma célula moribunda. Essas proteínas são depois reutilizadas para apoiar as funções das células vivas, explica a Mecânica Popular.
As caspases, que são ativadas através de vias específicas de morte celularlevam para o além as células que estas estão demasiado comprometidas — seja por agentes patogénicos ou por danos moleculares.
O que quase empurra as caspases para o território da ficção científica de terror é o facto de poderem efetivamente fazer com que células à beira da morte se transformem em zombies.
Uma célula em declínio sinaliza inicialmente uma caspase iniciadora para que esta possa desencadear a sua própria autodestruição, e a iniciadora induz “caspases efetoras” a despedaçar as suas proteínas.
Mas nem sempre isso acontece de forma tão direta. Algo que tem deixado os cientistas intrigados nos últimos cinquenta anos é a razão pela qual as caspases fazem com que algumas células à beira da apoptose regenerem tecido danificado e até aumentem a resiliência.
Essas células começam a entrar em modo de autodestruiçãomas numa reviravolta improvável acabam por ficar mortas-vivas.
No seu laboratório no Instituto Weizmann de Ciência, em Israel, a equipa dos geneticistas moleculares Eli Arama e Tslil Brown descobriu finalmente como as células programadas para morrer conseguem sobreviver.
A equipa tinha anteriormente experimentado larvas de bomba de mosca-da-fruta com radiação ionizante, que deveria ter sido letal ao nível celular.
Com tecnologias melhoradas que lhes dariam uma compreensão mais profunda, repetiram recentemente esta experiência utilizando um sensor que identificava células zombie. Foi assim que descobriram porque é que as células no nível epitelial, ou exterior, do tecido não morreram todas.
Entre ases sete caspases codificadas pelo genoma da mosca-da-fruta (Drosophila melanogaster) encontram-se a iniciadora Dronc e as efetoras Drice e Dcp-1que são ativadas pela proteína Dark para desmantelar células depois de a caspase Dronc ter sido sinalizada.
As células vivas inibem as caspases, mas quando estão prontas para morrer, isto é revertido por uma família de proteínasapropriadamente denominada Ceifadorque se liga ao inibidor e inicia a apoptose.
Havia células que não só escaparam aos efeitos da irradiação como repararam tecido danificado e multiplicaram-se o suficiente para repor quase metade do tecido que não pôde ser recuperado. Este é o fenómeno da “proliferação compensatória“.
As células por detrás desta ressurreição digna de Frankenstein eram as células DARE (células epiteliais resistentes à apoptose induzida por radiação e ativadoras de Dronc) e NARE (células epiteliais resistentes à apoptose induzida por radiação e não ativadoras de Dronc).
“Identificámos duas populações de células epiteliais resistentes à apoptose que medeiam a regeneração após radiação ionizante, as células ativadoras de Dronc (DARE) e não ativadoras (NARE)”, explicam os autores do estudorecentemente publicado na revista Comunicações da Natureza.
“A atividade de Dronc nas células DARE, independente de Dark e das caspases efetoras, impulsiona a regeneração tanto de forma autónoma como não autónoma relativamente à célula”, acrescentam.
Apesar de o sinal para a caspase iniciadora ter sido ativado nestas células, nem mesmo um bombardeamento de radiação as conseguiu destruir. Arama pensa que isto foi possível devido a uma proteína que impediu a caspase iniciadora de ativar as executoras ao fixá-la à membrana celular; as células DARE morreram e o tecido não conseguiu regenerar-se tão facilmente quando esta proteína foi desativada.
Como as células dão e slogan precisam uma da outra para funcionar eficientemente. As células DARE segregam sinais de crescimento que dão vantagem às células NARE, enquanto os sinais das células NARE contribuem para a homeostase ao impedir que as células DARE se multipliquem descontroladamente.
As células DARE também impedem a sobreproliferação das células NARE. A prevenção da morte celular pode na verdade ser prejudicial quando em tumores cancerígenos, dando-lhes o poder de resistir ao tratamento por radiação.
Desvendar como as células DARE e NARE funcionam é um avanço que poderá vir a ser utilizado para desenvolver tratamentos de cancros resistentes, que de outra forma continuariam a propagar-se.