A descoberta foi publicada na edição desta quarta-feira (9) da revista “Nature”. O artigo descreve como a insulina muda de formato para se encaixar em seu receptor. Pela primeira vez, os cientistas compreenderam a forma complexa como a insulina utiliza seu receptor para se ligar à superfície das células.
Cientistas de todo o mundo procuravam resolver o mistério de como o hormônio se liga às células desde 1969, quando o Dorothy Hodgkin e seus colegas da Universidade de Oxford, descreveram pela primeira vez a estrutura da insulina.
"Sempre houve um bloqueio para nossa compreensão desde então", disse Michael A. Weiss, professor de bioquímica da Case Western Reserve e um dos cientistas que liderou a pesquisa. "Espero que tenhamos conseguido quebrar esse bloqueio com a descoberta."
De acordo com ele, o resultado têm implicações profundas para pacientes com diabetes. "Esta nova informação aumenta exponencialmente as chances de desenvolvermos tratamentos melhores, em particular, melhores medicamentos orais, em vez de seringas, canetas ou bombas".
'Aperto de mão molecular'
As células do corpo humano absorvem o açúcar a partir dos alimentos ingeridos para gerar energia. No entanto, a glicose não pode penetrar a membrana celular sem a ajuda da insulina, um hormônio produzido por células endócrinas no pâncreas. Para absorver o açúcar, a maioria das células tem "receptores" de insulina que se ligam ao hormônio assim que ele entra na corrente sanguínea.
Utilizando métodos de genética molecular, os cientistas inseriram sondas que, por sua vez, são ativadas por luz ultravioleta dentro do receptor. O procedimento cria imagens tridimensionais altamente detalhadas, as quais forneceram importantes respostas aos cientistas.
"Tanto a insulina quanto seu receptor sofrem um rearranjo enquanto interagem", explicou o professor Mike Lawrence, Divisão de Biologia Estrutural do Instituto de Pesquisa Médica Walter e Eliza, em Melbourne, na Austrália. "Um pedaço da insulina se desdobra para fora e peças-chave de dentro do receptor se movem para envolver o hormônio. Você pode chamar isso de ‘aperto de mão molecular’".
Para os cientistas, compreender os mecanismos de ligação abre precedente para possíveis avanços na maneira como a diabetes é tratada, em alguns casos com injeções diárias e múltiplas doses de insulina.
"Essa compreensão é fundamental para o desenvolvimento de insulinas novas para o tratamento da diabetes," acredita Lawrence. "Podemos agora explorar esse conhecimento para projetar novos medicamentos de insulina, com propriedades melhoradas, o que é muito emocionante".
Tratamento
Utilizando métodos de genética molecular, os cientistas inseriram sondas que, por sua vez, são ativadas por luz ultravioleta dentro do receptor. O procedimento cria imagens tridimensionais altamente detalhadas, as quais forneceram importantes respostas aos cientistas.
"Tanto a insulina quanto seu receptor sofrem um rearranjo enquanto interagem", explicou o professor Mike Lawrence, Divisão de Biologia Estrutural do Instituto de Pesquisa Médica Walter e Eliza, em Melbourne, na Austrália. "Um pedaço da insulina se desdobra para fora e peças-chave de dentro do receptor se movem para envolver o hormônio. Você pode chamar isso de ‘aperto de mão molecular’".
Para os cientistas, compreender os mecanismos de ligação abre precedente para possíveis avanços na maneira como a diabetes é tratada, em alguns casos com injeções diárias e múltiplas doses de insulina.
"Essa compreensão é fundamental para o desenvolvimento de insulinas novas para o tratamento da diabetes," acredita Lawrence. "Podemos agora explorar esse conhecimento para projetar novos medicamentos de insulina, com propriedades melhoradas, o que é muito emocionante".
Tratamento
A descoberta, explica Michel Weiss, sugere que mirando pequenas moléculas "para sinalizar as fendas” do receptor podemos permitir alternativas para injeções, bem como menos doses por dia.
Agora, os cientistas acreditam que será possível melhorar as propriedades da insulina para que ela não necessite ser tomada com tanta frequência pelos pacientes. O estudo também pode trazer avanços no tratamento da doença em países em desenvolvimento, por meio da criação de medicamentos mais estáveis e menos propensos a degradar-se caso não sejam mantidos frios.
Os portadores de diabetes têm altas taxas de açúcar no sangue por conta da produção inadequada de insulina. A doença pode causar sérias complicações, que vão de males cardíacos, derrame e pressão alta, à cegueira e problemas renais.
De acordo com o Centro de Controle de Doenças dos Estados Unidos, o diabetes afeta quase 26 milhões ou mais de 8% da população americana.
A Austrália também está enfrentando uma crescente epidemia de diabetes tipo 2. Existem hoje cerca de um milhão de australianos que vivem com diabetes e são realizados cerca de 100 mil novos diagnósticos da doença a cada ano.
Agora, os cientistas acreditam que será possível melhorar as propriedades da insulina para que ela não necessite ser tomada com tanta frequência pelos pacientes. O estudo também pode trazer avanços no tratamento da doença em países em desenvolvimento, por meio da criação de medicamentos mais estáveis e menos propensos a degradar-se caso não sejam mantidos frios.
Os portadores de diabetes têm altas taxas de açúcar no sangue por conta da produção inadequada de insulina. A doença pode causar sérias complicações, que vão de males cardíacos, derrame e pressão alta, à cegueira e problemas renais.
De acordo com o Centro de Controle de Doenças dos Estados Unidos, o diabetes afeta quase 26 milhões ou mais de 8% da população americana.
A Austrália também está enfrentando uma crescente epidemia de diabetes tipo 2. Existem hoje cerca de um milhão de australianos que vivem com diabetes e são realizados cerca de 100 mil novos diagnósticos da doença a cada ano.
