Abelhas como auxiliares na pesquisa do câncer



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Pesquisa sobre o câncer: as abelhas avançam na ciência

Cientistas do Centro Alemão de Pesquisa do Câncer, em colaboração com colegas australianos, usaram abelhas para investigar por que animais com genes idênticos podem se desenvolver fundamentalmente de maneira diferente - alguns se tornam rainhas e outros trabalhadores.

“Exemplo extremo” dos diferentes desenvolvimentos Os pesquisadores decidiram examinar as abelhas, porque, de acordo com Frank Lyko, do Centro Alemão de Pesquisa do Câncer (DKFZ), eles são “um exemplo extremo para diferentes destinos do desenvolvimento”. Milhares se tornam operárias e apenas uma se torna rainha, o que significa tarefas de vida fundamentalmente diferentes para os animais. Enquanto os trabalhadores relativamente pequenos recolhem alimentos como animais estéreis, mantêm a colméia em ordem, cuidam e alimentam a ninhada, a rainha muito maior e duradoura está ocupada a vida toda produzindo filhotes. Os pesquisadores analisaram mais detalhadamente por que as larvas de abelhas se desenvolvem de maneira tão diferente com a mesma disposição genética e publicaram seus resultados na edição atual da revista especializada "PLoS Biology".

O efeito epigenético Os pesquisadores descobriram que, dependendo da ração, diferentes grupos moleculares se ligam ao DNA das larvas de abelhas. O efeito epigenético subjacente é cientificamente estudado há muito tempo. A epigenética oferece um modelo explicativo para a influência de fatores externos em nossos genes. Dependendo das influências ambientais em certos blocos de construção de DNA, ocorre a metilação, na qual grupos moleculares se formam em torno de segmentos de DNA individuais, que levam à ativação, regulação e desativação da respectiva seqüência de DNA. O código genético não é alterado por esse processo. E, no entanto, devido ao efeito epigenético, dois organismos muito diferentes emergem exatamente dos mesmos genes.

Geléia real ou pólen; Rainha ou operária Para as abelhas, a alimentação diferente é crucial para o efeito epigenético. Dependendo se as larvas foram alimentadas com pólen ou a geléia real rica em gordura e proteína, a metilação dos blocos de construção do DNA foi alterada e as operárias (alimentação de pólen) ou rainhas (alimentação de geléia real) foram criadas. Dependendo da metilação diferente de certas regiões gênicas, as características individuais foram expressas em diferentes graus, explicaram os cientistas da DKFZ no contexto de sua publicação atual. Os pesquisadores também criaram um metiloma, um mapa do genoma que mostra exatamente onde no DNA os grupos metil foram formados e onde diferem entre operárias e rainhas. Eles descobriram um total de mais de 550 genes que mostraram diferentes padrões de metilação, a maioria dos quais eram blocos de construção de DNA que desempenham um papel importante nas funções celulares ou influenciam o comportamento dos insetos. "Este rótulo é uma espécie de ajuste fino dos genes", disse Ryszard Maleszka, da Universidade Nacional Australiana, em Canberra.

Sem a metilação, apenas rainhas são criadas. Para provar ainda mais o efeito epigenético da metilação de certos blocos de construção de DNA, os pesquisadores australianos imitaram os efeitos do concentrado de geléia real, desativando a enzima nas larvas de abelhas, responsável pela formação dos grupos metila nas células. DNA é crucial. O resultado: mesmo sem geléia real, todas as larvas desenvolveram rainhas exclusivamente. Isso prova claramente a conexão direta entre a rotulagem de metila e o desenvolvimento posterior. “Com nosso estudo, podemos mostrar como o ambiente está diretamente ligado ao DNA através da nutrição. As influências ambientais podem modificar temporariamente o hardware genético ”, explicou Ryszard Maleszka. O especialista acrescentou que "esses resultados são de grande alcance, porque as enzimas que modificam a composição genética das abelhas são as mesmas que também marcam o DNA no cérebro humano".

Efeito epigenético nas células cancerígenas O fato de os resultados do estudo serem particularmente interessantes para a pesquisa do câncer se deve ao fato de as células cancerígenas também serem um exemplo do efeito epigenético. Porque células saudáveis ​​e células cancerígenas em um organismo originalmente têm o mesmo genoma e ainda se desenvolvem de maneira completamente diferente, em tecidos ou tumores normais. "Em princípio, também é concebível que influências ambientais e nutrição tenham influência (...) e que esses efeitos sejam transmitidos por diferenças na metilação do DNA", explicou o chefe do Departamento de Epigenética da DKFZ Heidelberg, Frank Lyko. Consequentemente, um metiloma (mapa das marcações de metil no DNA) também poderia fornecer informações em humanos sobre a ocorrência de certos tipos de câncer e, assim, facilitar consideravelmente o diagnóstico. No entanto, ainda levará um tempo até que um método diário, não muito caro, para criar um metiloma em humanos seja desenvolvido, porque o genoma humano é cerca de dez vezes maior que o da abelha.

A epigenética está ganhando importância A epigenética não é há muito tempo o foco de interesse científico na pesquisa de uma ampla variedade de doenças, e ainda assim numerosos estudos já comprovaram os efeitos do efeito epigenético no desenvolvimento de certas doenças descobriu que as dietas dos pais têm um impacto direto no risco de diabetes de suas filhas. Até agora, os especialistas haviam assumido que apenas a dieta da mãe tinha conseqüências diretas na saúde das crianças. No entanto, o efeito epigenético obviamente levou a danos espermáticos na espermatogênese e, portanto, trouxe um risco aumentado de doença para as filhas. Como o epigenoma muda devido a influências ambientais de forma relativamente rápida e muito mais fácil que o genoma, deve-se sempre ter em mente a influência de fatores ambientais na disposição genética de certas doenças. (fp, 11.11.2010)

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Imagem: Uschi Dreiucker / pixelio.de

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Vídeo: Captura de Abelhas parte 02


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