UMA NOVA VISÃO HOLÍSTICA RADICAL DE SAÚDE BASEADA NA COOPERAÇÃO E NA DOENÇA COM BASE NA CONCORRÊNCIA

Uma análise Cytoscape de todos os genes candidatos
identificados pelo menos, duas vezes e para o qual a
informação de rede foi disponível, mostra que muitos dos
genes candidatos são rigidamente ligados uns aos outros.
(crédito: Dejosez Marion/ Science)

Pesquisadores do The Mount Sinai Medical Center tem desenvolvido uma visão holística radical de saúde - vendo-a como um estado de cooperação entre as células, enquanto eles vêem a doença como resultado de células em guerra que lutam umas com as outras para a dominação.

Sua abordagem única é apoiada por evidência experimental. Os pesquisadores mostram uma rede de genes nas células, o que inclui o poderoso supressor de tumor p53, que impõem um estado cooperativo dentro das células - um pouco como a abelha rainha em uma colmeia.

Doença ou distúrbio ocorre quando esses genes Enforcer são mutantes, permitindo que a concorrência entre as células possa crescer.

"Tanto a concorrência e a evolução da unidade de cooperação, e que estão ligados à cooperação por todo o caminho até nossos genes", diz a pesquisadora sênior do estudo, Thomas P. Zwaka, MD, PhD, Professor da Família Stem Cell Institute Preto na Escola Icahn de Medicina do Monte Sinai.

Uma nova forma de tratar a doença

Os resultados, são apoiado por pesquisas futuras, oferecem uma nova maneira de lidar com a doença, Dr. Zwaka diz. Compreensão da base genética de comportamentos celulares cooperativos e competitivos poderia explicar como se desenvolve o câncer e disfunção do sistema imunológico, diz ele.

"Se uma célula perdeu um gene que promove a comunicação entre as células, pode dominar outras células, ignorando sinais para parar proliferando. Também faz sentido que o sistema imunológico pode detectar e atacar as células que não estão cooperando. A falta de cooperação pode também fundamentar o desenvolvimento de defeitos de nascimento. "

Ele acrescenta que isso pode ser possível ao ligar o interruptor "cooperação" volta terapeuticamente, ou para manipular as células-tronco, como portar-se mal em uma maneira que produz células de substituição para a medicina regenerativa.

"O comportamento celular é imprevisível. Eles não funcionam como pequenas máquinas ", diz ele. "O que nosso estudo sugere é que a cooperação é tão importante para a nossa evolução que temos mecanismos genéticos para nos proteger contra a batota e o comportamento dominante."

Uma rede de genes com função antiga

A equipa de investigação, que também inclui o estudo primeiro autor Marion Dejosez, PhD, Professor Assistente da Faculdade de Icahn no Monte Sinai, teve uma visão de longo prazo para o comportamento das células. Eles se perguntavam como é que as células, que viveram na terra como unidades individuais de centenas de milhões de anos, poderia efetivamente agrupar-se em conjunto para executar tarefas específicas. "As células começaram de alguma forma a formar alianças, e cooperar, e, obviamente, essa multicelularidade tinha certas vantagens."

Mas eles também questionaram o que aconteceu com o comportamento "batota" que pode ser visto em células individuais, como a ameba, que vivem em colônias - comportamento competitivo que permite que a célula para ganhar uma vantagem reprodutiva, sem contribuir com a sua quota-parte para a comunidade.

Eles realizaram uma tela genética em células-tronco para olhar para os mutantes que permitem às células para "portar-se mal - para tornar-se um pouco as coisas anti-sociais e que eles normalmente não fariam", diz Dr. Zwaka. A tela pegou cerca de 100 genes que parecem se agrupar em uma rede.

A equipe se concentrou em três desses genes - p53, muito conhecido como o guardião do genoma, topoisomerase 1 (Top1), que controlam a estabilidade genômica e receptores olfativos envolvidos na sensação de cheiro.

Cooperação versus competição

"Podemos entender que p53 pode promover a cooperação, porque a perda de função da p53 é um passo no desenvolvimento de muitos tipos de câncer. Mas achar que os receptores top1 e olfativas podem ter a mesma função foi uma surpresa ", diz ele. "Acreditamos que esses genes têm a função de proteger os antigos organismos multicelulares, ajudando as células a coordenar suas atividades."

Os cientistas então testaram os efeitos de derrubar esses genes no desenvolvimento de embriões de camundongos. Para sua surpresa, p53 e Top1 knockdown embriões se desenvolveram normalmente - talvez porque outros genes responsáveis ​​pela aplicação sociais intactas assumiram.

"Isso nos mostrou que células mutantes só se comportam mal quando eles estão em torno de células normais. Elas tornaram-se competitivo, talvez promovendo um avanço evolutivo ", diz o Dr. Zwaka. "Quando todas as células são as mesmas, ou todas mutantes ou todos normais, elas cooperam umas com as outras.

"Este estudo sugere que a cooperação celular, o comportamento altruísta, engana, e outros chamados comportamentos sociais estão ligados nas células através do genoma na fase muito primitiva", diz ele. "Talvez não haja coincidência que a ameba, insetos, animais, a cultura humana e da sociedade, em geral, seguem as regras inatas de cooperação. A explicação da evolução como uma luta pela existência, de Darwin, precisa ser complementada, com um reconhecimento da importância da cooperação na evolução da complexidade ".

Trabalhando com o Dr. Zwaka e Dr. Dejosez no estudo foram co-autores VL Brandt da Black Family Stem Cell Institute, e Hiroki Ura, PhD, do Baylor College of Medicine em Houston.

O trabalho foi financiado pela Fundação Huffington e pelo National Institutes of Health.

Referência