Pesquisadores usaram as enzimas que fazem os vaga-lumes brilhares para criar ratos bioluminescentes, com o objetivo de entender melhor a função mitocondrial nas células. As moléculas de luciferase injetadas nas cobaias permitiram que os cientistas pudessem observar melhor a atividade da mitocôndria em mamíferos, como relata o estudo publicado na revista Nature Chemical Biology.
As mitocôndrias são as fábricas de energia das células. Como as próprias células, as mitocôndrias têm uma membrana que filtra os materiais que entram e saem de sua estrutura. Essa estrutura depende de uma diferença de polaridade – conhecida como “potencial de membrana” – que quando cai, pode ser um indicativo de patologias humanas, como diabetes, câncer e doenças de Alzheimer e Parkinson.
Cientistas da Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), da Suíça, usaram os ratos geneticamente modificados para testar essa membrana. A equipe fez uma mudança genética nas cobaias para que elas pudessem expressar a luciferase, a enzima que produz luz quando combinada com outro composto, a luciferina – que é como os vaga-lumes brilham.
As duas moléculas, ao serem injetadas nos roedores, passam pela mitocôndria e ativam uma reação química. As mitocôndrias então produzem luciferina e a ejetam para fora. A luciferina se combina com a luciferase nas células dos camundongos e produzem luz.
“Em uma sala completamente escura, você pode ver os ratos brilhando”, conta a professora da EPFL e principal autora do artigo, Elena Goun. A equipe então desenvolveu um protocolo para medir a atividade mitocondrial em tempo real em animais vivos. Quanto mais brilhante a cobaia, mais luciferina nas mitocôndrias ela possui – e consequentemente melhor as mitocôndrias funcionam.
O método desenvolvido pelos cientistas pode ser usado em pesquisas de tratamentos contra o câncer, bem como coisas como diabetes, envelhecimento, nutrição e doenças neurodegenerativas. “As culturas de células não são muito eficazes no estudo de doenças ligadas às mitocôndrias”, explica Elena. “O câncer ou a diabetes envolvem trocas complexas entre vários tipos de células, por isso precisamos de modelos animais”, completa.
Entre as análises feitas pelo grupo da EPFL, foi observado que ratos mais velhos produzem significativamente menos luz. Essa queda na luz reflete uma queda na atividade das mitocôndrias – seu potencial de membrana é muito menor do que em roedores mais jovens.
A equipe também testou um produto químico conhecido por rejuvenescer as mitocôndrias: o ribosídeo de nicotinamida. Disponível comercialmente, esse composto é encontrado em suplementos dietético. Os ratos que receberam o produto produziram mais luz, um sinal de aumento da atividade mitocondrial.
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