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domingo, 4 de agosto de 2013

Como a Heliobacter Pylori desloca-se no muco do estômago

por PGAPereira. O muco é mais do que grave - é uma barreira fundamental contra a doença, prendendo muitos dos germes que querem invadir seu corpo. A malha molhada de proteínas, enzimas anti-sépticas e sais, o muco é o que mantém todos, mas alguns micróbios causando estragos em muitos de nossos tecidos mais expostos. A Helicobacter pylori é um dos poucos. Os pequenos furos, em forma de saca-rolhas do micróbio penetram no muco que reveste o caldeirão ácido do estômago humano, estabelecendo colônias em células abaixo. Depois de invadir o estômago, a H. pylori provoca irritação persistente, de baixo grau que, ao longo do tempo, pode levar a úlceras e, se não tratada, ao câncer. O físico da Boston University  (BU), Rama Bansil - juntamente com os alunos e colegas da BU, Harvard Medical School e do Massachusetts Institute of Technology (MIT) - recentemente ajudou a descobrir como a H. pylori recebe através de nossas defesas. As descobertas podem ajudar a proteger contra este germe, bem como muitos outros. Durante décadas, Bansil foi estudar a física dos gels e, desde 1990, um gel constituído principalmente de mucina, a glico-proteína (complexo de proteína e açúcar) encontrados no muco. "As mucinas de diferentes órgãos são semelhantes no geral, mas têm poucas estruturas e propriedades diferentes, dependendo de onde eles estão localizados no corpo", disse Bansil. “Alguns géis transformam-se, outras não. Eles estão sintonizados com a sua função nos peixes, está em lesmas - lesmas as usam para se moverem." Na verdade, todos os vertebrados produzem mucina, e muitas doenças humanas envolvem o material. Os estudos de Bansil tornaram-se tão associado com mucina - particularmente do estômago - alguns de seus colegas se referem a ela como o "Laboratório de Pesquisa Snot".
               "De certa forma, eu acho que o meu estômago se metendo na pesquisa foi por pura sorte", disse Bansil. Quase 20 anos atrás, os colegas se aproximaram dela à procura de um especialista em gel, um complemento para uma equipe interdisciplinar para o estudo do muco no sistema digestivo humano. Como os pesquisadores começaram a investigar mais profundamente os problemas de pesquisa, eles perceberam que precisavam de mais colaboradores e técnicas para ajudar a encontrar respostas. "Você não pode apenas trabalhar com o muco bruto", disse Bansil. "Para a mucosa do estômago, purificando-o para obter o ingrediente ativo, a mucina, é uma tarefa trabalhosa. Isso pode ser porque há muito poucos grupos que estudam a biofísica da mucina. Química de proteínas é um campo enorme, mas o estudo de si mesmo, a mucina não tão avançada - é uma proteína muito complicada”. Na verdade, muitos dos estudos que levam a  mucina foram realizados no exterior da Europa. "Originalmente, a nossa equipe estava a poucos colaboradores da BU de medicina", disse Bansil. A parte médica do grupo mais tarde mudou-se para Harvard Medical School, e agora a equipe também inclui pesquisadores do MIT. (A equipe completa é listada em um recente comunicado de imprensa). "Gostaria de dizer aos colegas que estavam olhando para este problema interessante e eu estava dando uma série de palestras sobre o porquê de o estômago não digere a si mesmo, e isso ajudou a recrutar colegas. A primeira pessoa que eu encurralei foi a pessoa no laboratório ao meu lado que colaborou em microscopia de força atômica”. A microscopia permitiu que a equipe de pesquisa pudesse ver o muco de perto, e revelou a estrutura das moléculas de mucina individuais. Depois de vários anos de trabalho as propriedades físicas básicas da mucina e como essas proteínas protegem contra o ácido no estômago, a equipe de pesquisa queria buscar relacionamentos de mucina a doença.

           Foi em 1993 - quando Bansil deparou-se com um artigo no New Yorker sobre a ligação entre o H. pylori e úlceras - que ele decidiu enfrentar o mistério de como o H. pylori desloca-se através do muco do estômago. No entanto, levou mais de 10 anos antes que os pesquisadores realmente começassem a trabalhar com bactérias. H. pylori tem sido um tema popular para o estudo nos últimos anos, especialmente após a investigação do patologista Robin Warren e Barry Marshall, pesquisador clínico, de Perth, Austrália Ocidental, no início de 1980. Warren e Marshall definitivamente ligaram a bactéria no estômago a úlceras, derrubando a crença persistente de que as bactérias não podem prosperar num ambiente tão ácido. Em última instância, os dois pesquisadores ganharam em 2005 o Prêmio Nobel de Medicina por seus esforços. Muitos pesquisadores têm estudado mais a H. pylori, aprenderam mais sobre a sua estrutura, como ela vive, e até mesmo como ela se defende de ácido no estômago. No entanto, até agora, ninguém havia explorado como ela desloca-se através dos géis pegajosas de muco do estômago. A sabedoria convencional considerou que H. pylori em foorma de saca-rolhas dependem de sua forma de torcer e ajudou a deslocarem-se pelo seu caminho através do muco. Em vez disso, como parte da tese de doutorado do estudante Jonathan Celli da BU, os pesquisadores descobriram que as bactérias nadam de forma mais parecida com outras bactérias com chicote como caudas; A H. pylori apenas muda o seu ambiente para fazer o movimento possível. "Descobrimos que ela não se move como um saca-rolhas - todos pensavam que ela o fizesse – e a mesma bioquímica que ela usa para a sobrevivência torna possível  que ela se mova", explicou Bansil. "Estas duas funções estão intimamente acopladas. Ela é quimicamente afetada pelo seu meio ambiente, e, em seguida, que basicamente funciona como um limpa-neve, movendo-se, alterando seu entorno." A H. pylori segrega a enzima urease, que interage com a ureia no estômago para produzir amoníaco - o amoníaco é o que neutraliza os ácidos no ambiente imediato. O ambiente menos ácido degéis a mucina, permitindo que o micróbio desloque-se com ele usando a locomoção normal, baseada em flagelos, bem como outras bactérias de natação. Para confirmar as suas conclusões, os pesquisadores colocaram a H. pylori em um gel de mucina ácida em um ambiente de laboratório. Embora seus flagelos mudassem, o organismo não. Após os micróbios segregassem a urease e a acidez diminuísse, os micróbios foram capazes de deslocar através do gel. Bansil e seus colegas na próxima etapa querem entender o progresso de doenças relacionadas com a H. pylori, particularmente no contexto de hospedeiros vivos. A equipe está planejando trabalhar em novas técnicas de imagem que podem revelar ainda mais detalhes sobre os organismos e como eles causam danos ao corpo humano. A pesquisa de Rama Bansil foi apoiada pelo Programa de Pesquisa / Desenvolvimento Independente (IR / D) enquanto servia em um ato de atribuição de Pessoal Intergovernamental (IPA) na NSF. 

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