Brasileiros desvendam mecanismo dos cistos nos rins

Cistos nos rins

Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) deram um passo importante para ampliar o entendimento sobre o mecanismo de uma doença que afeta uma em cada 400 a 1.000 pessoas em todo o mundo.

Eles elucidaram as propriedades moleculares estruturais de parte de uma proteína que exerce um importante papel para o surgimento da doença renal policística autossômica dominante (DRPAD).

A doença, que é caracterizada pela formação de diversos cistos (dilatações cheias de líquido) nos rins, fígado e outros órgãos, é causada por uma mutação nos genes PKD1 (Policystic Kidney Disease 1) ou PKD2, em decorrência da perda da função das proteínas produzidas por eles: respectivamente, a policistina-1 (PC1) e a policistina-2 (PC2), cuja atividade é controlada pela primeira.

Cauda de proteína

Canal de cátions não seletivos com permeabilidade ao cálcio, a PC2 possui uma cauda, denominada extremidade intracitosólica carboxi-terminal (PC2t), que desempenha um papel muito importante na interação física da PC2 com diversas proteínas, incluindo a PC1.

Devido à grande importância dessa parte da proteína, os pesquisadores brasileiros decidiram analisar, pela primeira vez, o arranjo macromolecular do complexo de proteínas (homo-oligômero) formado pela PC2t, utilizando uma série de técnicas de análises moleculares, biofísicas e bioquímicas.

O trabalho, de autoria do físico Frederico Moraes Ferreira, foi publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Trata-se de uma pesquisa muito importante na área de biofísica, por elucidar as propriedades estruturais do domínio intracitosólico carboxi-terminal da policistina-2, que tem enorme importância biológica", disse Luiz Fernando Onuchic, coordenador do Laboratório de Nefrologia Celular, Genética e Molecular e coautor da pesquisa.

Variação estrutural

As técnicas utilizadas pelos pesquisadores para analisar a PC2t, que incluíram, entre outras, espectroscopia de massa, espalhamento de raios X a baixos ângulos e espalhamento dinâmico de luz, foram conduzidas em experimentos feitos no Instituto de Física da USP de São Carlos e no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas (SP).

Por meio delas, os pesquisadores puderam observar que a PC2t é capaz de se organizar como um homotetrâmero (composta por quatro unidades da proteína), independentemente de qualquer outra porção da molécula. E essa organização tetramérica ocorre tanto na presença quanto na ausência do cálcio.

Para validar esses dados experimentais, o grupo iniciou uma colaboração com pesquisadores do Centro de Física Biológica Teórica da Universidade da Califórnia, em San Diego, nos Estados Unidos, para fazer a análise teórica. Os resultados das simulações de dinâmica molecular realizadas no laboratório norte-americano validaram as análises experimentais realizadas pelos pesquisadores, no Brasil.

"Demonstramos tudo do ponto de vista experimental e depois fizemos as análises de estimulação dinâmica molecular e demonstramos que elas estão de acordo", disse Onuchic.

Mecanismos da doença

Segundo o pesquisador, o modelo molecular da PC2t deverá servir de ponto de partida para que se passe a focar em questões direcionadas à arquitetura da PC2, assim como nos papéis desempenhados por elas no mecanismo da doença.

"Na medida em que formos capazes de elucidar as propriedades estruturais dessa extremidade da PC2t, da arquitetura da PC2 e do mecanismo da doença, abrem-se perspectivas muito boas para o avanço nos mecanismos de compreensão da doença e, em última instância, na possibilidade de geração de drogas que possam ser utilizadas para tratá-la", afirmou.

No momento ainda não existe um tratamento específico para a doença que, segundo estimativas, afeta mais de 600 mil pessoas nos Estados Unidos e é responsável por 10% das insuficiências crônicas dos rins, em que as únicas opções para os pacientes são a diálise ou o transplante dos rins.

No Brasil, onde não há dados oficiais sobre o número de pessoas afetadas pela doença, calcula-se que ela represente 7,5% dos casos de doença renal crônica terminal na região Sul do país.