Reagentes usados para a investigação do estresse celular em mitocôndrias

A capacidade dos organismos de resistir a alterações no seu ambiente resulta da ativação de múltiplas respostas que modificam o metabolismo celular para que sejam reparados os danos e neutralizados os efeitos do estresse celular, ou que leve à morte celular no caso de células cuja função normal não possa ser recuperada. Para este fim, a célula envia uma série de sinais ao meio, como a exposição de moléculas de superfície ou a liberação de alguns fatores bioativos, como íons, pequenos metabólitos, proteínas intracelulares, citosinas ou microvesículas.

Por exemplo, a falta de oxigênio, a presença de substâncias nocivas no sistema respiratório ou outros xenobióticos causam estresse nas mitocôndrias. Quando as proteínas implantadas na matriz mitocondrial se acumulam, uma variante da resposta UPR (unfolded protein response) é ativada. Nela, aumenta-se a transcrição de algumas enzimas específicas que contribuem para restaurar o equilíbrio das proteínas na chamada "resposta integrada ao estresse". Em seguida, a glicólise e o catabolismo lipídico são ativados para favorecer a biogênese e o reparo das mitocôndrias.

Outros mecanismos que causam estresse celular levam ao aumento da permeabilidade da membrana externa mitocondrial (MOMP), um evento que leva à morte celular. Neste caso, grandes poros são formados na membrana externa mitocondrial, liberando moléculas que ativam as caspases, que por sua vez atuam sobre uma grande quantidade de proteínas, ativando-as ou degradando-as, gerando o fenótipo da apoptose celular.

O estudo dessas sinalizações na apoptose permitiu o desenvolvimento de fármacos anticâncer, como o Navitoclax (aprovado pelo FDA para uso compassivo), o Venetoclax e alguns inibidores de MCL-1.

Na FUJIFILM Wako, em parceria com a Focus Biomolecules, temos reagentes avançados e de alta qualidade para o estudo do estresse celular e da permeabilidade mitocondrial, por exemplo:

Mdivi (10-1179)

É uma molécula permeável à membrana mitocondrial que inibe a fissão da mitocôndria mediada pela atividade da Drp1 GTPase, contribuindo para deter o processo de apoptose. Tem efeitos neuroprotetores em modelos de isquemia cerebral e neurodegeneração.

Ácido Betulínico (10-2278)

É um produto natural extraído da bétula pubescente que induz a apoptose, atuando diretamente sobre as mitocôndrias, induzindo a criação de poros de transição de permeabilidade. Além da sua atividade anticancerígena, demonstrou atividade como quimiossensibilizador em células resistentes ao câncer de cólon.

Ácido Bongcréquico (10-2751)

É uma toxina de origem bacteriana que protege as células da apoptose, inibindo a formação de poros de transição de permeabilidade nas mitocôndrias. Atua diretamente sobre a ANT (translocase dos nucleotídeos da adenina), impedindo a saída do ATP da mitocôndria.

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Mito-foto-DNP (10-1580-0001)

É uma molécula que penetra seletivamente nas mitocôndrias e facilita a translocação de prótons de um lado da membrana para o outro. Ao gerar sua despolarização, a produção de ATP é interrompida. É ativada quando irradiada com luz UV a 355 nm. É útil no estudo do papel das mitocôndrias de algumas células específicas no controle dos níveis locais de ATP e cálcio.

Bibliografia:

1. Chalmers, S., Caldwell, S. T., Quin, C., Prime, T. A., James, A. M., Cairns, A. G., & Hartley, R. C. (2011). Selective uncoupling of individual mitochondria within a cell using a mitochondria-targeted photoactivated protonophore. Journal of the American Chemical Society, 134(2), 758-761.
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