Cientistas descobrem surto de energia mitocondrial em células cancerosas sob pressão
Pesquisadores descobriram que células cancerosas respondem à compressão física implantando rapidamente mitocôndrias no núcleo, entregando uma explosão de ATP para reparar danos no DNA e garantir a sobrevivência. Esse mecanismo, observado em experimentos de laboratório e biópsias de pacientes, pode inspirar novas estratégias para interromper a disseminação do câncer. A descoberta redefine o papel das mitocôndrias como respondedoras dinâmicas em vez de fontes de energia estáticas.
Em um estudo publicado na Nature Communications, cientistas do Centre for Genomic Regulation em Barcelona revelaram como células cancerosas ativam uma resposta de energia defensiva quando submetidas a estresse mecânico. Usando um microscópio especializado para comprimir células HeLa vivas a apenas três mícrons de largura —cerca de um trigésimo do diâmetro de um fio de cabelo humano—, os pesquisadores observaram mitocôndrias correndo para o núcleo em segundos. Esses organelos formam 'NAMs', ou mitocôndrias associadas ao núcleo, criando um halo apertado que afunda o núcleo para dentro.
O fenômeno ocorreu em 84 por cento das células HeLa confinadas, em comparação com praticamente nenhuma nas não comprimidas. Um sensor fluorescente mostrou que os níveis de ATP no núcleo aumentaram cerca de 60 por cento em três segundos de compressão. 'É um sinal claro de que as células estão se adaptando ao estresse e reconfigurando seu metabolismo', diz o Dr. Fabio Pezzano, coautor principal.
Esse impulso de ATP é crucial para a reparação do DNA: a compressão mecânica quebra as fitas de DNA e emaranhado o genoma, mas a energia extra permite que as equipes de reparo consertem os danos em horas, permitindo que as células continuem se dividindo. Sem isso, as células falham. O mecanismo envolve filamentos de actina e o retículo endoplasmático formando um andaime para prender mitocôndrias; tratar as células com latrunculina A, que desmonta a actina, impediu a formação de NAM e o surto de ATP.
A relevância para o câncer foi confirmada em biópsias de tumores de mama de 17 pacientes, onde halos NAM apareceram em 5,4 por cento dos núcleos nas frentes de tumores invasivos —três vezes mais do que os 1,8 por cento nos núcleos de tumores densos—. 'Ver essa assinatura em biópsias de pacientes nos convenceu da relevância além do banco de laboratório', explica o Dr. Ritobrata Ghose, coautor principal.
A descoberta sugere que mirar nessa resposta de estresse poderia tornar os tumores menos invasivos sem prejudicar células saudáveis. 'Respostas de estresse mecânico são uma vulnerabilidade pouco explorada de células cancerosas que pode abrir novas avenidas terapêuticas', diz a Dra. Verena Ruprecht, coautora correspondente. Embora focado no câncer, o processo provavelmente auxilia outras células sob pressão, como células imunes em linfonodos ou neurônios estendendo ramificações. 'Isso nos força a repensar o papel das mitocôndrias... elas não são essas baterias estáticas... mas mais como respondedores iniciais ágeis', observa a Dra. Sara Sdelci, coautora correspondente.