13 September 2017 | Descoberta maquinaria celular indispensável para a degradação dos glóbulos vermelhos “envelhecidos”

Equipa interinstitucional, liderada por Otília Vieira do Centro de Estudos de Doenças Crónicas da NOVA Medical School (CEDOC-NMS), descobriu recentemente 2 novas proteínas essenciais para a degradação dos glóbulos vermelhos no final do seu ciclo de vida. Este estudo foi publicado na revista internacional Scientific Reports do prestigiado grupo Nature pois é um dos casos em que um “passo pequeno” na investigação fundamental poderá ser “um passo de gigante” para aplicações futuras.

Os glóbulos vermelhos têm um tempo de vida limitado e vão sendo renovados durante toda a nossa vida. Tipicamente estão em circulação cerca de 120 dias e durante este tempo vão envelhecendo. Quando atingem a “velhice” têm que ser eliminados por células do sistema imunitário denominadas macrófagos. Os macrófagos são células profissionais no que respeita à degradação de substâncias que são prejudiciais ao nosso organismo, uma vez que na sua constituição têm organelos que são compartimentos internos, chamados lisossomas que funcionam como “pequenos estômagos” capazes de digerir e desfazer substâncias desnecessárias ou prejudiciais, sejam elas patogénicas ou células “velhas”.

Caso os macrófagos não eliminem eficientemente os glóbulos vermelhos “envelhecidos”, e estes continuem em circulação acabam por rebentar e libertar os seus constituintes para a corrente sanguínea. Este processo é muito nocivo para o organismo pois envolve a libertação de moléculas que se tornam tóxicas quando estão no exterior das células, como por exemplo, o heme, componente da hemoglobina que confere a cor vermelha ao sangue, que contém o ião ferro que quando está fora das células provoca danos nos tecidos e inicia processos inflamatórios graves. Contudo, apesar do processo de degradação dos glóbulos vermelhos ser essencial para manter o equilíbrio do sangue, os mecanismos moleculares que lhe estão subjacentes não são totalmente conhecidos. Foi por isso que a equipa coordenada por Otília Vieira decidiu aprofundar o conhecimento nesta área.

Os investigadores descobriram que a degradação dos glóbulos vermelhos “envelhecidos” pelos macrófagos é dependente da interação das proteínas p62 e NRF2 (Nuclear factor E2-related Factor 2). Em experiências realizadas in vitro com células isoladas diretamente de ratinho, verificaram que quando os glóbulos vermelhos são internalizados pelos macrófagos, ocorre o recrutamento de uma proteína específica, a p62, e que esta proteína é responsável por ativar outra proteína, a NRF2, que é por sua vez responsável pela regulação da expressão de genes para a proteção celular. Os investigadores observaram também que a eliminação de NRF2 reduz a expressão da proteína p62 e compromete o processo de degradação. Assim a homeostasia dos macrófagos é alterada e os glóbulos vermelhos “envelhecidos” não são removidos. Na ausência destas duas proteínas não ocorre a degradação dos glóbulos vermelhos o que provoca uma “indigestão” na corrente sanguínea, com a paragem de todo o metabolismo associado, bem como o desencadear de processos inflamatórios.

Existem doenças em que a eliminação de glóbulos vermelhos é essencial, tal como a Malária em que o parasita ataca estas células tornando-as doentes e exigindo a sua eliminação rápida. Assim sendo, a identificação da maquinaria celular necessária para este processo de eliminação de glóbulos vermelhos revela-se de extrema importância e tem um elevado potencial de aplicação na clínica, por ser uma ferramenta que pode abrir portas para o desenvolvimento de alvos terapêuticos no combate a este tipo de doenças.

Investigador Responsável: Otília Vieira de Lysosomes in Chronic Human Pathologies and Infection Lab.
Artigo original: Involvement of the p62/NRF2 signal transduction pathway on erythrophagocytosis.
Sci Rep. 2017 Jul 19;7(1):5812. doi: 10.1038/s41598-017-05687-1