A saúde das células é mantida, em parte, por dois tipos de movimento de seus nucléolos, segundo uma equipe de cientistas. Esse movimento duplo no fluido circundante, ele relata, contribui para a nossa compreensão do que contribui para a função celular saudável e aponta para como sua perturbação pode afetar a saúde humana.

“O mau funcionamento nuclear pode levar a doenças, incluindo câncer”, explica Alexandra Zidovska, professora assistente do Departamento de Física da Universidade de Nova York e principal autora do estudo, publicado na revista eLife . “Assim, entender os processos responsáveis pela manutenção da forma e do movimento nucleolar pode ajudar na criação de novos diagnósticos e terapias para certas aflições humanas”.

Descobertas recentes mostraram que alguns compartimentos celulares não possuem membranas, que antes eram consideradas necessárias para manter uma célula unida. Desde então, os pesquisadores procuraram entender as forças que mantêm a integridade desses elementos essenciais da vida, ausentes nessas membranas.

O que foi observado é a natureza desse comportamento. Especificamente, esses compartimentos atuam como gotículas líquidas feitas de um material que não se mistura com o fluido ao seu redor – semelhante ao óleo e à água. Esse processo, conhecido como separação de fases líquido-líquido, agora foi estabelecido como um dos principais princípios organizadores celulares.

Em seu estudo, os pesquisadores se concentraram no exemplo mais conhecido dessa gota de líquido celular: o nucléolo, que reside dentro do núcleo da célula e é vital para a síntese protéica da célula.

“Embora a natureza líquida do nucléolo tenha sido estudada antes, sua relação com o líquido circundante não é conhecida”, explica Zidovska, co-autor do estudo com Christina Caragine, uma estudante de doutorado da NYU, e Shannon Haley, uma estudante de graduação. na Faculdade de Artes e Ciências da NYU na época do trabalho e agora é doutorando na Universidade da Califórnia em Berkeley. “Essa relação é particularmente intrigante, considerando que o líquido circundante – o nucleoplasma – contém todo o genoma humano”.

No entanto, não está claro como os dois fluidos interagem entre si.

Para entender melhor essa dinâmica, os cientistas examinaram o movimento e a fusão dos nucléolos humanos nas células humanas vivas, enquanto monitoravam sua forma, tamanho e suavidade de sua superfície. O método para estudar a fusão das gotículas nucleolares foi criado pela equipe em 2018 e publicado na revista Physical Review Letters .

O último estudo mostrou dois tipos de movimentos de pares nucleolares ou “danças”: um movimento correlato inesperado antes da fusão e um movimento independente separado. Além disso, eles descobriram que a suavidade da interface nucleolar é suscetível a alterações na expressão gênica e no estado de empacotamento do genoma, que circunda os nucléolos.

“O núcleo, a maior gota encontrada dentro do núcleo celular, desempenha um papel muito importante no envelhecimento humano, na resposta ao estresse e na síntese geral de proteínas enquanto existe neste estado especial”, observa Zidovska. “Como os nucléolos são cercados por fluido que contém nosso genoma, seu movimento agita os genes ao seu redor. Consequentemente, como o genoma no fluido e nos nucléolos circundantes existe em um equilíbrio sensível, uma mudança em um pode influenciar o outro. A interrupção desse estado pode potencialmente levar a doença “.

Esta pesquisa foi financiada por doações dos Institutos Nacionais de Saúde (R00-GM104152) e da National Science Foundation (CAREER PHY-1554880, CMMI-1762506).

Fonte: Portal Science Daily