Mitocôndria: quando a usina de força das células não funciona, seria possível substituí-la por transplante?

Transplantar órgãos é coisa banal hoje em dia. Seria possível fazer o mesmo com organelas como as mitocôndrias? Uma pesquisa americana indica que sim.

Nas aulas de biologia celular, no Ensino Médio, elas ganham grande destaque e são apresentadas como a “usina de força” das células. Organelas de origem “estrangeira”, as mitocôndrias são responsáveis pela produção de energia no ambiente intracelular. Só que às vezes essas usinas minúsculas podem ficar defeituosas, gerando em vez de energia sérios problemas metabólicos.

Causados por mutações, esses apagões celulares poderiam, em tese ser corrigidos por transplantes de novas mitocôndrias. Essa hipótese está sendo investigada por pesquisadores da Universidade da Califórina em Irvine (UCI), nos Estados Unidos. Pós-doutoranda em engenharia biomédica da UCI, Paria Ali Pour disse ao MedicalXpress ter sido inspirada pela origem extracelular desta importante organela.

Há bilhões de anos, as mitocôndrias eram bactérias que, de alguma forma, acabaram absorvidas e aproveitadas pelos nossos ancestrais multicelulares. No entanto, elas nunca foram inteiramente assimiladas e, até hoje, contam com um código genético à parte. “Isso nos levou à hipótese de que, se as células adotaram as mitocôndrias livremente há tanto tempo atrás seria —teoricamente — possível realizar isso de uma maneira direcionada”, explica Pour.

Para começar a testar essa teoria na prática, Pour isolou mitocôndrias saudáveis por meio de uma centrifugação diferencial. Depois, através de um processo chamado coincubação, foram feitos transplantes em células cardíacas com problemas mitocondriais. Assim que as organelas se acomodaram em seu novo ambiente, a pesquisadora passou a monitorar dois parâmetros: o ritmo de consumo de oxigênio e a taxa de acidificação extracelular. Os dois índices geram informações sobre o metabolismo celular e o modo como as células consomem ou produzem energia. Esse monitoramento foi realizado em intervalos de 2, 7, 14 e 28 dias.

Em artigo publicado no Journal of the American Heart Association em coautoria com seu orientador, Dr. Arash Kheradvar, professor de engenharia biomédica da UCI, Paria Pour relata os resultados iniciais de sua pesquisa. Os transplantes de mitocôndrias saudáveis, extraídas de músculos esqueléticos, foram bem-sucedidos. As análises também revelaram que o perfil bioenergético das células receptoras melhoram dois dias após o transplante de mitocôndrias. No entanto, esse estado “turbinado” começa a perder força depois de alguns dias.

Os dois cientistas testaram até a possibilidade de uma transferência de mitocôndrias entre espécies diferentes: de células de ratos para células humanas. Eles consideram que esse tipo de transplante também é possível.

Apesar do grande potencial terapêutico, Kheradvar tem adotado uma postura de cautela: “Não queremos saltar para a experimentação humana sem saber de todas as possíveis ramificações em termos de segurança e eficácia. Embora tenhamos algumas hipóteses, ninguém sabe ao certo o que está acontecendo quando essas mitocôndrias são introduzidas dentro das células — ou se haverá efeitos colaterais.” As próximas etapas da pesquisa pretendem esclarecer essas questões e verificar se as mitocôndrias transplantadas estabelecem algum tipo de comunicação com o núcleo da célula, além de confirmar se elas acabam sendo adotadas a longo prazo.

Referência
Paria Ali Pour et al, Bioenergetics Consequences of Mitochondrial Transplantation in Cardiomyocytes [Consequências bioenergéticas de transplante mitocondrial em cardiomiócitos]. Journal of the American Heart Association (2020). DOI: 10.1161/JAHA.119.014501

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