Interação protéica desencadeia doenças

Na edição online de dezembro de 2012 a revista científica Landes Bioscience apresentou um artigo que discorre sobre a hipótese que pode explicar como mutações ocorridas nas proteínas do envoltório nuclear, também conhecido como carioteca ou envelope nuclear (EN), produzem doenças que ocorrem em diferentes tecidos do organismo. Essa possível explicação se baseia no fato de que ainda não foram identificadas proteínas tecido-específicas associadas às alterações patológicas.

O EN é uma estrutura especializada composta por duas membranas lipídicas que separam o citoplasma do nucleoplasma e que mantém a estrutura do núcleo. Em sua composição também são encontrados um certo número de proteínas que podem ser classificados em três grupos de acordo com sua posição, as transmembranares, proteínas integrais da membrana nuclear e aquelas associadas à membrana, que incluem as subjacentes ao envoltório nuclear.  

Sendo assim, um subconjunto de proteínas associadas ao EN compõe a estrutura filamentosa, que constitui a estrutura nuclear e podem regular os processos celulares. Entretanto, além das suas funções mecânicas, essas proteínas estão envolvidas em várias atividades nucleares, tais como a replicação do DNA, a segregação da cromatina, a progressão do ciclo celular, a transcrição dos genes e o processamento do RNA.

Muitas doenças humanas estão associadas a defeitos em determinadas proteínas do EN, as quais, por meio de um estudo proteômico abrangente foram identificadas 13 proteínas conhecidas e 67 proteínas putativas INM (do inglês Inner nuclear membrane), sendo que 23 dessas proteínas foram usadas para mapear regiões cromossômicas relacionadas com uma grande variedade de distrofias.

No referido estudo, os pesquisadores revelam a descoberta de que há uma grande variação nas proteínas do interior da membrana nuclear nas células de diferentes órgãos, o que significa dizer que as proteínas causadoras de determinadas doenças poderão interagir com as proteínas da carioteca determinando certas patologias em alguns órgãos.

De forma mais pontual, as descobertas realizadas pelos cientistas são de grande valia para uma maior compreensão da distrofia muscular de Emery-Dreifuss, que é uma forma de distrofia muscular freqüentemente associada a contraturas articulares e defeitos de condução cardíaca, que pode ser causada pela deficiência da proteína emerina na membrana nuclear interna das fibras musculares. O proteoma, conjunto de todas as proteínas, do envoltório nuclear foi determinado a partir de leucócitos e de células musculares e mais recentemente, a mesma metodologia foi usada para essa determinação em células hepáticas, permitindo assim, uma comparação entre os três tecidos.

Os pesquisadores encontraram 74 novas proteínas transmembranares, as quais nesse estudo foram confirmadas como parte do envelope nuclear. A análise dessas moléculas por meio do RT-PCR, Western blot e coloração de cortes de tecidos criopreservados confirmou que as proteínas complementares do envelope nuclear são claramente distintas nos diversos tecidos.

De acordo com o estudo, a distrofia muscular de Emery-Dreifuss seria causada pela interação entre as proteínas do envelope nuclear, identificadas como específicas para a células musculares, com as proteínas defeituosas da membrana nuclear. Além dos músculos, algumas doenças podem afetar o fígado e as células sanguíneas a partir do mesmo processo de interação das proteínas nucleares específicas desses tecidos com as defeituosas.