Cientistas revelam por que um popular composto anti
Os poliaminas são moléculas produzidas naturalmente e presentes em todas as células vivas. Elas desempenham um papel essencial em funções biológicas básicas, como o crescimento e a especialização celular. Nos últimos anos, os cientistas têm se concentrado nesses compostos, especialmente na espermidina, por seu potencial em apoiar o envelhecimento saudável. Frequentemente descritos como ‘geroprotetores’, demonstraram estimular a autofagia, um processo de reciclagem celular que elimina componentes danificados. Esse benefício depende em grande parte de uma proteína chamada fator de iniciação da tradução eucariota 5A (eIF5A1).
Ao mesmo tempo, pesquisadores têm repetidamente observado altos níveis de poliaminas em vários tipos de câncer, onde estão associados ao crescimento agressivo dos tumores. Esse contraste criou um enigma científico. Como as mesmas moléculas que parecem promover a longevidade também podem estar relacionadas ao câncer?
Um Enigma Molecular no Metabolismo do Câncer
Embora a conexão entre poliaminas e câncer seja reconhecida há anos, os mecanismos detalhados por trás do seu papel na progressão tumoral permanecem obscuros. Sabe-se que as células cancerosas alteram seu metabolismo, dependendo fortemente da glicólise aeróbica para gerar energia rapidamente. No entanto, não está totalmente claro como as poliaminas influenciam essa mudança metabólica.
Adicionando à complexidade, o eIF5A1 possui funções bem estabelecidas em células normais e saudáveis. Uma proteína relacionada, eIF5A2, compartilha 84% de sua sequência de aminoácidos, mas está ligada ao desenvolvimento do câncer. Por que duas proteínas quase idênticas se comportam de maneira tão diferente é uma questão sem resposta significativa.
Análise Proteômica em Grande Escala Revela Caminhos Distintos
Para investigar, uma equipe liderada pelo Professor Associado Kyohei Higashi, da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de Ciência de Tóquio, Japão, conduziu um estudo detalhado utilizando métodos moleculares e proteômicos avançados. Os resultados foram publicados no Volume 301, Edição 8 do Journal of Biological Chemistry. As descobertas esclareceram como as poliaminas estimulam o crescimento das células cancerosas por meio de rotas biológicas que diferem daquelas envolvidas no envelhecimento saudável.
Os pesquisadores trabalharam com linhas celulares de câncer humano para examinar como as poliaminas afetam a produção de proteínas e o metabolismo. Primeiro, reduziram os níveis de poliaminas usando um fármaco, e depois os restauraram adicionando espermidina. Essa abordagem permitiu que eles medirem diretamente o impacto das poliaminas nas células cancerosas. Utilizando técnicas proteômicas de alta resolução, analisaram mudanças em mais de 6.700 proteínas.
Os resultados mostraram que as poliaminas aumentam principalmente a glicólise, o processo que rapidamente converte glicose em energia, em vez de melhorar a respiração mitocondrial, que está mais intimamente relacionada ao envelhecimento saudável. A equipe também descobriu que as poliaminas aumentam os níveis de eIF5A2 e de cinco proteínas ribossomais, incluindo RPS 27A, RPL36AL e RPL22L1, todas associadas à gravidade do câncer.
Comparação entre eIF5A1 e eIF5A2 em Células Normais e Cancerosas
Uma comparação lado a lado entre eIF5A1 e eIF5A2 forneceu informações cruciais. “A atividade biológica das poliaminas via eIF5A difere entre os tecidos normais e cancerosos”, explica o Dr. Higashi. “Nos tecidos normais, o eIF5A1, ativado pelas poliaminas, ativa as mitocôndrias por meio da autofagia, enquanto nos tecidos cancerosos, o eIF5A2, cuja síntese é promovida pelas poliaminas, controla a expressão gênica em nível translacional para facilitar a proliferação das células cancerosas.”
Em outras palavras, as poliaminas provocam efeitos muito diferentes dependendo de qual proteína elas influenciam. Em células saudáveis, elas sustentam a manutenção celular e a produção de energia. Em células cancerosas, elas promovem o crescimento rápido.
Como as Poliaminas Aumentam o eIF5A2
Experimentos adicionais descobriram como as poliaminas aumentam os níveis de eIF5A2. Em condições normais, a produção da proteína eIF5A2 é restringida por uma pequena molécula de RNA regulador chamada miR-6514-5p. Os pesquisadores descobriram que as poliaminas interrompem esse freio natural, permitindo que o eIF5A2 seja produzido em quantidades maiores. Eles também mostraram que o eIF5A2 controla um grupo distinto de proteínas em comparação com o eIF5A1, reforçando a ideia de que essas duas proteínas semelhantes desempenham funções separadas.
Implicações para a Terapia do Câncer e Segurança de Suplementos
Essas descobertas têm implicações importantes tanto para o tratamento do câncer quanto para o uso de suplementos de poliamina. Os resultados destacam a relevância do contexto biológico. Em tecidos saudáveis, as poliaminas podem oferecer benefícios antienvelhecimento por meio do eIF5A1. Em tecidos cancerígenos ou em risco de se tornarem malignos, as mesmas moléculas podem estimular o crescimento tumoral através do eIF5A2. Esse comportamento duplo ajuda a explicar por que as poliaminas têm sido tão desafiadoras de interpretar na pesquisa médica.
O estudo também identifica um novo alvo terapêutico promissor. “Nossas descobertas revelam um papel importante para o eIF5A2, regulado por poliaminas e miR-6514-5p, na proliferação de células cancerosas, sugerindo que a interação entre eIF5A2 e ribossomos, que regula a progressão do câncer, é um alvo seletivo para tratamento do câncer”, observa o Dr. Higashi. Teoricamente, direcionar o eIF5A2 especificamente poderia desacelerar o crescimento do câncer sem interferir nos efeitos benéficos associados ao eIF5A1.
No geral, essa pesquisa marca um avanço significativo na compreensão dos papéis complexos e, por vezes, contraditórios das poliaminas. No futuro, os cientistas poderão desenvolver estratégias que preservem seus efeitos positivos no envelhecimento saudável, reduzindo ao mesmo tempo seu potencial de apoiar o desenvolvimento do câncer.
Este estudo recebeu apoio, em parte, de uma Bolsa de Assistência à Pesquisa Científica (C) (nº 18K06652) da Sociedade do Japão para a Promoção da Ciência, da Fundação Hamaguchi para o Avanço da Bioquímica e de uma Bolsa de Pesquisa Colaborativa Extramural do Instituto de Câncer da Universidade de Kanazawa, Japão.
