Cientistas descobrem uma proteína surpreendente que cura feridas teimosas

SerpinB3 é conhecida como uma proteína chave que ajuda a revelar quando os tecidos de barreira do corpo, como a pele e os pulmões, estão sob intensa tensão devido ao câncer ou doença de longa duração. Normalmente tem sido visto como um sinal de que essas superfícies protetoras estão com problemas.

Trabalhos recentes de cientistas da Universidade Estadual do Arizona acrescentam uma reviravolta inesperada. A sua investigação mostra que o SerpinB3, há muito considerado principalmente como um marcador de doenças, também desempenha um papel natural ao ajudar o corpo a reparar-se, apoiando a cicatrização de feridas.

Feridas Crônicas, Custos Elevados

As feridas na pele continuam a ser um grande desafio médico. Todos os anos, nos EUA, ocorrem cerca de 6 milhões de feridas, e muitas delas demoram a cicatrizar ou são difíceis de tratar. Estas lesões difíceis de tratar estão frequentemente associadas a diabetes, queimaduras, infecções ou idade avançada e, em conjunto, estima-se que custem cerca de 20 mil milhões de dólares anualmente.

Num novo estudo, os co-autores Jordan Yaron, Kaushal Rege e os seus colegas do Centro de Biodesign para Inovação e Tradução de Biomateriais descobriram que o SerpinB3 é uma das ferramentas de cura de feridas do próprio corpo. Seus resultados indicam que a proteína ajuda a pele danificada a se recuperar após uma lesão.

O trabalho abre portas para novas estratégias médicas. O aumento da atividade da SerpinB3 poderá um dia acelerar a reparação de feridas, enquanto a limitação da sua atividade poderá tornar-se uma forma de retardar ou controlar cancros agressivos. A pesquisa também pode esclarecer como o SerpinB3 contribui para doenças inflamatórias, que vão desde doenças de pele até asma.

As descobertas são relatadas em Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ligando Biomateriais, Serpinas e Reparação de Tecidos

Este estudo surgiu da intersecção de dois grandes esforços no laboratório da equipe: sua pesquisa mais ampla sobre materiais bioativos que promovem o reparo de feridas e sua experiência em uma família de proteínas conhecidas como serpinas (abreviação de inibidores de serina protease). As serpinas ajudam a regular muitos processos no corpo, incluindo a coagulação do sangue e as respostas imunológicas, e vários membros desta família parecem ajudar a manter em equilíbrio a degradação e a reparação dos tecidos.

“Quando analisamos mais profundamente como nossos nanomateriais bioativos estavam ajudando na reparação de tecidos, a SerpinB3, uma proteína originalmente implicada no câncer, saltou sobre nós como um fator-chave que se correlacionava com a cicatrização de feridas causada por nanomateriais”, disse Rege. “Essa jornada, que começou com pesquisas inspiradas no uso de biomateriais para reparo de tecidos até a descoberta do papel fundamental dessa proteína como mecanismo de resposta a lesões na pele, tem sido verdadeiramente fascinante. Agora estamos desenvolvendo essa descoberta básica e investigando o papel da SerpinB3 em outras condições patológicas”.

Rege é professor de engenharia química e diretor do Centro de Biodesign para Inovação e Tradução de Biomateriais. Yaron atua como professor assistente de engenharia química e também faz parte do corpo docente do centro. Ambos os pesquisadores ocupam cargos acadêmicos na Escola de Engenharia da Matéria, Transporte e Energia da ASU.

Uma proteína com vida dupla: câncer e cura

Muitas serpinas estão associadas a doenças quando seus níveis no corpo ficam desequilibrados, contribuindo para inflamação, fibrose e câncer. SerpinB3, um membro desta família, tem sido amplamente utilizado no diagnóstico de câncer como marcador de formas particularmente agressivas da doença.

O SerpinB3 – também conhecido como antígeno 1 do carcinoma de células escamosas – foi identificado pela primeira vez no tecido do câncer cervical em 1977. Desde então, tem sido usado rotineiramente como biomarcador para cânceres agressivos de pulmão, fígado e pele, onde altas concentrações geralmente sinalizam um pior prognóstico.

“Por mais de quatro décadas, o SerpinB3 foi reconhecido como um impulsionador do crescimento e da metástase do câncer – tanto que se tornou um diagnóstico clínico. No entanto, depois de todo esse tempo, seu papel normal no corpo permaneceu um mistério”, disse Yaron. “Mas quando analisámos a pele lesionada e em cicatrização, descobrimos que as células que se deslocavam para o leito da ferida produziam enormes quantidades desta proteína. Tornou-se claro que isto faz parte da maquinaria que os humanos desenvolveram para curar lesões epiteliais, um processo que as células cancerígenas aprenderam a explorar para se espalharem. Isto abre agora as portas para a compreensão de como esta proteína está envolvida em muitas mais doenças.”

Como o SerpinB3 acelera o reparo da pele

Ao monitorar quais genes se tornam ativos durante o processo de cicatrização, os pesquisadores descobriram que os níveis de SerpinB3 aumentaram acentuadamente na pele ferida. Este aumento foi ainda maior em feridas cobertas com pensos de biomateriais avançados, confirmando trabalhos anteriores do grupo que mostraram como estes materiais podem amplificar os sinais de reparação do próprio corpo.

Em experiências de laboratório, o fornecimento adicional de SerpinB3 fez com que as células da pele se movessem mais rapidamente e cobrissem as feridas mais rapidamente. Provou ser tão eficaz quanto o Fator de Crescimento Epidérmico, uma molécula bem conhecida que promove a cura. SerpinB3 atua estimulando os queratinócitos – as células da pele que normalmente migram para reparar danos. Quando ativadas, essas células ficam menos aderidas ao ambiente e mais capazes de se mover, permitindo que deslizem para a área da ferida e reconstruam o tecido.

A proteína também apoia as redes de reparação mais amplas do corpo, ajudando a coordenar a cura e o crescimento de novos tecidos. As feridas tratadas desta forma apresentaram fibras de colágeno mais ordenadas e melhor organizadas, criando uma estrutura de suporte mais forte que ajuda a pele a recuperar sua força e integridade.

Tratamentos futuros para feridas e câncer

Os cientistas enfatizam que são necessárias pesquisas adicionais para compreender como o SerpinB3 se encaixa nos sistemas gerais de cura do corpo. Porque parece acelerar a reparação, o SerpinB3 poderá eventualmente ser desenvolvido numa terapia para feridas crónicas e difíceis de curar, tais como úlceras de pressão e outras úlceras que fecham muito lentamente ao longo do tempo.

Ao descobrir o duplo papel da SerpinB3 tanto no cancro como na reparação de tecidos, o estudo sugere que aprender mais sobre a maquinaria de cura do próprio corpo pode levar a melhores tratamentos para feridas persistentes e a novas abordagens para controlar o cancro.