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Encontrada a proteína que transforma movimento em som

Em algumas matérias anteriores, já falamos sobre como o processo auditivo é complexo e não depende apenas dos ouvidos para acontecer, ele precisa também do cérebro. Para que as ondas sonoras sejam entendidas por nós, elas precisam ser captadas pelas células ciliadas e convertidas em impulsos elétricos para que o cérebro possa processar e compreender seu significado.

Embora esse processo seja extremamente rápido, já que é possível entender o que nos foi dito quase que imediatamente, ele não é tão simples, pois depende de uma proteína capaz de converter a movimentação das células ciliadas em impulsos elétricos e os transporte até o cérebro.

Foi justamente essa proteína que permaneceu escondida por 40 anos das vistas dos pesquisadores, mas que, nos dia 22 de agosto, fora publicada sua descoberta na revista acadêmica "Neuron". Ela chamada de proteína transmembranar tipo canal 1 (TMC1) que contribui para o poro do chamado canal de mecanotransdução na membrana das células.

A PESQUISA

A descoberta da TMC1 durou tanto tempo por conta da dificuldade em recriar in vitro seu ambiente delicado para testar as proteínas dos canais candidatos.

Em 2000, pesquisadores relataram um candidato promissor em moscas, mas não se conservou em mamíferos. Posteriormente, em um estudo publicado em 2011, Jeffrey Holt da Harvard Medical School e do Boston Children’s Hospital, mostrou que genes para proteínas TMC eram necessários para a mecanotransdução em camundongos.

Essa evidência, combinada com trabalhos anteriores de outro grupo mostrando que mutações nesses genes podem causar surdez em humanos, apontou para a ideia de que a TMC1 formava o canal iônico nas células ciliadas da orelha interna.

Para investigar o papel da proteína, Jeffrey Holt e seus colegas criaram 17 diferentes mutações genéticas na TMC1. Cada alteração de sequência mudou o aminoácido endógeno para cisteína. Em seguida, os autores injetaram um vetor adenoviral contendo uma das 17 versões mutantes nos ouvidos de filhotes de ratos sem o gene completo. Quatro ou cinco dias depois, eles removeram os órgãos auditivos das orelhas dos camundongos e os cultivaram por mais três a 13 dias.

Enquanto em cultura, os pesquisadores fizeram medições eletrofisiológicas de correntes nas células ciliadas para testar o potencial de transdução das proteínas TMC1 mutadas. Eles também mediram as correntes na presença de uma droga que faz com que a cisteína forme uma ponte dissulfeto, provavelmente afetando a forma da proteína TMC1. Em 11 das 17 proteínas mutadas, a droga alterou a amplitude da corrente registrada.

"Esta foi realmente a prova da arma de fogo porque se você mudar as propriedades das correntes que fluem através de uma proteína, ela deve estar formando um canal. Isso é o que realmente nos levou à conclusão de que esta proteína TMC1 é de fato o canal - o Santo Graal que estamos procurando há 40 anos."

Jeffrey Holt

PRÓXIMOS PASSOS

Ainda há muitas questões em aberto, como a forma que as TMCs são estruturadas e como elas são realmente ativadas e funcionam durante a mecanotransdução. Também existem outras proteínas importantes para a mecanotransdução, e entender como elas estão agindo nesse complexo será outra direção futura.

Fonte: The Scientist