Avanços no estudo das alterações mitocondriais que ocorrem no cancro
Cristina G. Pedraz/DICYT As mitocôndrias são organelos com um papel chave na célula. Além de serem responsáveis pela respiração celular, regulam a morte, a sinalização de cálcio, a síntese de esteróides, a homeostasia redox (reação de redução-oxidação) e de iões das células. Investigadores do laboratório MitoXT (Mitochondrial Toxicology and Experimental Therapeutics Laboratory/Toxicologia Mitocondrial e Terapêutica Experimental) do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra (Portugal) trabalham numa linha de investigação que consiste na determinação das alterações mitocondriais no cancro.
Uma das investigadoras do laboratório, Teresa Serafim, explica que se trata de explorar as alterações da função mitocondrial, que acontecem durante a carcinogénese, e como essas mudanças podem servir como alvo terapêutico.
“As mitocôndrias cumprem um papel vital na célula, já que regulam várias tarefas, tais como a respiração celular, com consumo de oxigénio e glicose e a homeostasia celular. No cancro, com o progressivo crescimento do tumor, há uma grande necessidade de oxigénio e nutrientes, resultando numa entrega ineficiente de recursos para as células tumorais mais distantes dos vasos sanguíneos”, indica Serafim.
Assim, como as mitocôndrias dependem do oxigénio e nutrientes para realizar uma função normal, na ausência destes recursos adaptam-se a uma nova realidade, alterando a sua função. Por exemplo, nalguns tipos de cancro “há uma diminuição da utilização das mitocôndrias, com uma redução na expressão de proteínas mitocondriais, incluindo a cadeia respiratória (as responsáveis pela respiração) e a modificação das vias metabólicas”. Numa situação normal, se uma célula é privada de oxigénio e nutrientes, há indução da morte celular, o que não acontece numa célula tumoral, que se adapta.
Alterações mitocondriais no cancro da mama
Um dos mais recentes trabalhos do laboratório MitoXT, que vai ser publicado nos próximos meses, concentra-se na caracterização das principais alterações mitocondriais em modelos celulares de cancro da mama. Neste caso ―antecipa a investigadora―, as mitocôndrias das células cancerígenas da mama “têm características específicas que usamos como alvo ou meios terapêuticos”.
Sabe-se que as mitocôndrias destas células tumorais da mama apresentam uma diferença de potencial da membrana superior em relação às células normais. Isto quer dizer que o interior da mitocôndria destas células é carregado mais negativamente do que o das células normais.
“No meu grupo de trabalho foram desenhados e sintetizados compostos com carga positiva para se incorporarem nas células tumorais; e, como um cavalo de Tróia, com uma grande quantidade no interior das mitocôndrias, levam à sua destruição e, activação da morte das células tumorais, um assunto sobre o qual temos já várias publicações”, expõe.
Próximos passos
Até ao momento, o trabalho do laboratório consistiu no estudo das linhas tumorais em cultura. No entanto, “com as alterações achadas para os diferentes modelos de células pretendemos desenhar e sintetizar novos fármacos com uma finalidade terapêutica e fazer estudos de estrutura-atividade destes mesmos compostos”, explica Serafim.
O passo seguinte seria avaliar as alterações mitocondriais de biópsias de tumores humanos. Os tumores são constituídos por diferentes tipos de células e estas células são expostas a diferentes tensões (isto é, haverá células mais ou menos distantes dos vasos sanguíneos, que por sua vez têm mais ou menos acesso ao oxigénio e nutrientes). “A nossa intenção é avaliar as alterações mitocondriais dessas células que se encontram em diferentes condições dentro do tumor, e, portanto, fornecer, de acordo com os nossos estudos de estrutura-atividade de compostos, uma possível terapia”, conclui.
O laboratório MitoXT onde trabalha Teresa Serafim está integrado no Grupo de Mitocôndria, Metabolismo e Doença do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra. Este laboratório localiza-se no UC Biotech Building do Biocant Park de Cantanhede (Portugal) e tem cerca de 18 membros.
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Referências bibliográficas: |
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Serafim, T. L., Carvalho, F. S., Bernardo, T. C., Pereira, G. C., Perkins, E. et al. (2014). “New derivatives of lupane triterpenoids disturb breast cancer mitochondria and induce cell death”. Bioorganic & medicinal chemistry, 22(21), 6270-6287.
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