Nova enzima de defesa é descoberta


Uma serina protease  anteriormente desconhecida faz parte do arsenal de defesa antibacteriana de granulócitos neutrófilos.
Granulócitos neutrófilos compreendem as defesas importantes para o sistema imunológico. Quando bactérias patogênicas penetram o corpo, eles são os primeiros em cena para mobilizar outras células imunitárias através de moléculas de sinal. Para tal, eles liberam serina proteases  – enzimas que cortam até outras proteínas para ativar as moléculas de sinal. Os cientistas no Max Planck Institute of Neurobiology em Martinsried agora descobriram uma nova serina protease: serina protease  de neutrófilos 4 ou NSP4. Esta enzima poderia fornecer um novo alvo para o tratamento de doenças que envolvem um sistema imunológico hiperativo, tais como artrite reumatóide.
O funcionamento do sistema imunológico baseia-se na complexa interação das mais diversas células e mediadores. Por exemplo, granulócitos neutrófilos (um grupo de células brancas do sangue especializados) reagem às bactérias, liberando substâncias chamadas serina proteases. Estas enzimas são capazes de ativar as moléculas sinal, tais como locais, por fenda-los em uma posição específica na molécula. As moléculas de sinal ativa a guia, em seguida, outras células imunes vão para o foco da inflamação a fim de destruir os agentes patogénicos.
Uma equipe de pesquisa liderada por Dieter Jenne no Max Planck Institute of Neurobiology em Martinsried tem se deparar com uma protease anteriormente desconhecida em humanos: serina protease de neutrófilos 4 ou NSP4. "A coisa especial sobre esta enzima é que corta proteínas que possuem o aminoácido arginina em um determinado ponto", diz Dieter Jenne, líder de grupo de pesquisa do Instituto com base Martinsried. "Isso é onde  o NSP4 difere as outros três conhecidos neutrófilos serina proteases, que são semelhantes na estrutura molecular, mas tem um motivo de reconhecimento diferentes." Os cientistas podem ser capazes de aproveitar essa diferença para o desenvolvimento de uma substância ativa que inibe especificamente NSP4, reduzindo assim a reação imune.
No entanto, atividade de serina protease  tem um custo. As enzimas não só curam inflamações, mas, às vezes, causam-lhes em primeiro lugar. Se muitas células imunes são ativadas, eles podem usar seu arsenal de armas químicas agressivas contra os tecidos do corpo. Um número de doenças inflamatórias crônicas baseiam-se precisamente nesse sentido. Como resultado, os cientistas estão à procura para as substâncias que podem bloquear as proteases de neutrófilos. Até à data, no entanto, nenhuma das substâncias testadas foram desenvolvidas em medicamentos eficazes.
"Até agora, não sabemos a identidade do substrato NSP4, mas presumimos que elas devem ser moléculas de sinal", diz Dieter Jenne. Locais ativado podem recrutar um grande número de neutrófilos, e sua quantidade enorme sozinha é suficiente para causar dano ao tecido. "Proteases, às vezes, agem como aceleradores e mesmo podem desencadear uma inflamação crônica bastante independentemente dos intrusos bacterianas. Se nós umedecido para baixo as defesas, nós poderia contrariar este efeito", explica o cientista.
Em termos de história evolutiva, NSP4 é o mais antigo dos quatro serina proteases de neutrófilos conhecidos. Usando sequências de genes, os cientistas mostraram que a enzima quase não mudou através de centenas de milhões de anos de evolução de peixes ósseos para os seres humanos. "Que indicaria que NSP4 regula um processo fundamental", diz Dieter Jenne.
O fato de que a enzima permaneceu desconhecida até agora é porque ele ocorre em uma concentração muito mais baixa do que as outras três proteases. Os cientistas de Max Planck deparei com ele durante a pesquisa do genoma humano para genes que codificam serina proteases. No processo, eles observaram uma seqüência do gene anteriormente desconhecido. Natascha c. Perera, um membro do Martinsried grupo de investigação e levar o autor do estudo, conseguiu produzir e examinar a enzima em seu estado ativo, dobrado.
Se forem destinados a estabelecer NSP4 no futuro como uma proteína alvo possível para anti-inflamatórios, os cientistas agora devem examinar sua função nos organismos vivos e descobrir se bloqueando a enzima tem efeitos adversos. Os cientistas estão trabalhando com a empresa Novartis para responder a estas perguntas em ratos de laboratório. "Inibidores de NSP4 poderiam ser usados em doenças como artrite crônica ou doenças cutâneas inflamatórias", diz Dieter Jenne ", mas primeiro temos de testar os efeitos a longo prazo destas substâncias".

Fonte: sciencedaily
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