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Pesquisadores criam ferramenta para estudo do autismo e Alzheimer usando bioluminescência - Notícias

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Uma pesquisa publicada na revista científica Nature Chemical Biology demonstra uma nova ferramenta para cientistas que estudam condições como autismo e doença de Alzheimer.

Os cientistas da Promega R&D, empresa do ramo de biologia, localizada em Madison, nos Estados Unidos, juntamente com pesquisadores da Stanford University School Medicine, publicaram na quinta-feira (9) um artigo que descreve o desenvolvimento da cefalofurimazina, um novo substrato para NanoLuc Luciferase, que permite aos pesquisadores estudar o cérebro com imagem de bioluminescência.

A imagem de bioluminescência permite visualizar, de forma não invasiva, células e eventos bioquímicos in vivo e, portanto, tornou-se uma técnica indispensável na pesquisa biomédica. No entanto, o BLI no sistema nervoso central continua sendo um desafio porque as luciferases — enzimas que catalisam reações biológicas ao transformar energia química em energia luminosa — apresentam desempenho relativamente ruim no cérebro com os substratos existentes.

Dessa forma, o novo estudo marca um grande avanço tecnológico em pesquisas sobre doenças neurológicas complexas e possíveis tratamentos.

“Esta será uma ferramenta muito importante para os cientistas que estudam desenvolvimento e condições degenerativas no cérebro”, disse nesta terça-feira (14) Thomas Kirkland, investigador científico sênior da Promega. “A cefalofurimazina nos permitirá preencher a lacuna entre modelos celulares e animais.”

Além disso, em contraste com a imagem de fluorescência, o BLI não requer luz de excitação e, portanto, é livre de autofluorescência e fototoxicidade. As comparações diretas também verificaram a superioridade da bioluminescência sobre a fluorescência para detectar as células.

Imagem de bioluminescência do cérebro

A imagem de bioluminescência permite aos cientistas estudar de forma não invasiva a expressão genética, a localização celular e eventos moleculares em animais vivos. Um único espécime pode ser continuamente pesquisado ao longo de sua vida, com o mínimo de perturbação em sua anatomia e fisiologia.

Com a técnica, é possível estudar a progressão de doenças degenerativas e de desenvolvimento e caracterizar os efeitos de tratamentos potenciais dentro do corpo. Conforme o próprio estudo, o cérebro, no entanto, apresenta desafios únicos devido às limitações físicas e fisiológicas formadas pelo crânio e pela barreira hematoencefálica, que dificulta a passagem de substâncias do sangue para o sistema nervoso central.

Aplicações de bioluminescência em neurociência permanecem incomuns. Segundo a pesquisa, uma das principais razões é que a barreira hematoencefálica restringe o acesso dos substratos tradicionais da luciferase ao sistema nervoso central.

“Para as luciferases de insetos dependentes de molécula ATP, como a comumente usada em luciferase de vaga-lume, seu substrato natural D-luciferina já foi considerado permeável à barreira hematoencefálica com base em seu pequeno tamanho e sua capacidade de gerar alguns sinais cerebrais”, afirma o estudo.

A cefalofurimazina, o novo substrato descrito na revista científica, não apenas supera esses desafios como também aumenta a sensibilidade em pelo menos 2,5 vezes em comparação com substratos NanoLuc anteriores usados em imagens neurológicas.

“Isso permitirá aos cientistas visualizar melhor os eventos moleculares em modelos de camundongos que representam condições como autismo, mal de Alzheimer e câncer cerebral”, conclui a pesquisa. E, futuramente, ser aplicada também em seres humanos.

Especialmente na ciência e na saúde, a bioluminescência — ou o processo biológico pelo qual animais, como o vaga-lume e a água-viva, emitem luz a partir de suas células — tem provocado revoluções importantes. As proteínas da bioluminescência foram usadas como ferramenta na descoberta de medicamentos e já foram aplicadas amplamente em pesquisas biomédicas.

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Fonte: G1


14/02/2023 – Web Rádio TOP

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