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Cientistas fazem estudo sobre canais de sódio para ajudar a entender ação de drogas

Publicado em 21 fevereiro 2012

Uma pesquisa internacional estabeleceu um novo protocolo para medir a corrente que passa pelos sensores de voltagem de determinados canais iônicos e identificou o componente responsável pelo mecanismo de gating - a abertura e fechamento de canais de sódio sensíveis à voltagem.

A pesquisa foi feita por um grupo de cientistas do Brasil, Estados Unidos e Canadá. Formados por proteínas da membrana das células, os canais iônicos são "túneis" que permitem a passagem de determinados íons para seu interior. Alguns deles são sensíveis à voltagem - isto é, são ativados por diferenças de potencial elétrico nas suas proximidades.

Os canais iônicos sensíveis à voltagem são responsáveis pela propagação de impulsos elétricos que propiciam a comunicação no sistema neural. Esses canais participam ainda de uma série de processos importantes como o controle das concentrações intracelulares de cálcio e hidrogênio.

De acordo com os autores do estudo, publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ao avançar o conhecimento sobre os mecanismos de funcionamento dos canais iônicos sensíveis à voltagem, o estudo abre caminho para o entendimento do mecanismo de ação de diversas drogas e toxinas que se ligam a esses canais.

O trabalho teve participação de Manoel Arcisio-Miranda, do Departamento de Biofísica da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), e de pesquisadores do Departamento de Neurociência da Universidade de Wisconsin em Madison (Estados Unidos) e do Departamento de Fisiologia e Farmacologia da Universidade de Calgary (Canadá).

Arcisio-Miranda iniciou a pesquisa durante seu pós-doutorado em Madison - concluído em 2010 - e deu continuidade ao trabalho no âmbito do projeto "Aspectos moleculares do sensor de voltagem de canais iônicos: estrutura cinética e evolução", coordenado por ele e financiado pela FAPESP na modalidade Auxílio à Pesquisa - Regular.

"Nesse estudo, conseguimos identificar o domínio responsável, no mecanismo de gating, pelas transições que ocorrem no filtro de seletividade dos canais de sódio sensíveis à voltagem. Entender esse mecanismo é fundamental para desenvolver novas drogas, entender como determinadas toxinas bloqueiam ou paralisam o canal e como mutações específicas alteram seu funcionamento, por exemplo", disse Arcisio-Miranda à Agência FAPESP.

A estrutura dos canais iônicos sensíveis à voltagem possui quatro subunidades e os pesquisadores descobriram a qual delas o mecanismo de gating está acoplado: o sensor de voltagem do domínio 4. Além de identificar o domínio responsável pelo mecanismo de gating, os cientistas também desenvolveram uma nova abordagem na realização de medidas iônicas.

"O principal avanço foi realizar medidas iônicas por meio do sensor de voltagem. Fazemos isso bloqueando o poro da membrana e medindo uma corrente que passa através do sensor de voltagem. Esse procedimento permite determinar a posição espacial do sensor de voltagem e identificar se ele está ativado ou não e como é seu acoplamento com a região do poro - isto é, a região na qual o íon passa pela proteína", explicou Arcisio-Miranda.

Fonte: Estadão