Veja como é um neurônio sob efeito da nicotina do cigarro

Pesquisadores desenvolveram um sensor de proteína que permite a observação do movimento da nicotina nas células.

Quando uma pessoa dá um trago em um cigarro, a nicotina inunda o cérebro, ligando-se a receptores na superfície dos neurônios e produzindo sentimentos de felicidade. Mas a nicotina não fica simplesmente na superfície das células – a droga permeia as células neurais e as altera de dentro para fora. Agora, uma equipe de cientistas desenvolveu um sensor de proteína que brilha na presença de nicotina, permitindo aos pesquisadores observar os movimentos da droga nas células e revelar mais sobre a natureza da dependência em nicotina.

O trabalho foi conduzido por Henry Lester, professor de biologia na Caltech e anteriormente um cientista visitante no Janelia Research Campus do Howard Hughes Medical Institute (HHMI). Um artigo descrevendo a pesquisa foi lançado on-line em 4 de fevereiro no Journal of General Physiology. Lester também é um membro do corpo docente afiliado do Tianqiao e Chrissy Chen Institute for Neuroscience no Caltech.

O retículo endoplasmático é o equivalente a fábrica e ao depósito de uma célula – o local onde as proteínas são sintetizadas e empacotadas para serem enviadas para vários outros locais, tanto dentro como fora da célula. Receptores nicotínicos (nAChRs) estão entre essas proteínas, depois de serem fabricados no retículo endoplasmático, eles viajam para a superfície da célula. Quando as moléculas de nicotina entram no corpo, elas viajam pela corrente sanguínea e alcançam as células cerebrais, onde encontram os nAChRs na superfície dessas células. Isso desencadeia os processos das células de liberar substâncias químicas de recompensa e felicidade.

O que acontece depois que a nicotina se transfere para as células, no entanto, não foi bem compreendido. Lester e outros descobriram anteriormente que alguns nAChRs permanecem no “armazém” – o retículo endoplasmático -, onde eles também podem se ligar à nicotina. Na esperança de obter insights sobre os efeitos da nicotina dentro das células, Lester e sua equipe desenvolveram uma ferramenta chamada biossensor para visualizar onde a droga se acumula dentro das células. O biossensor é composto por uma proteína especial que pode abrir e fechar e uma proteína fluorescente inativada. O sensor é projetado para fechar em torno da nicotina, e isso então ativa a proteína fluorescente a brilhar intensamente, indicando onde as moléculas de nicotina estão localizadas e quantas estão presentes.

Os cientistas podem colocar os biossensores em partes específicas de uma célula – neste trabalho, eles os colocaram no retículo endoplasmático e nas superfícies das células – e os observaram se iluminarem à medida que a nicotina entra no neurônio.

Ao fazer filmes de células contendo biossensores em um laboratório, a equipe descobriu que a nicotina entra no retículo endoplasmático poucos segundos depois de aparecer fora de um neurônio. Além disso, os níveis de nicotina são mais do que suficientes para afetar os nAChRs durante sua montagem e para acompanhar os nAChRs adicionais em sua jornada até a superfície da célula. Como resultado, os neurônios são mais sensíveis à nicotina, o que aumenta os sentimentos de recompensa depois de uma tragada em um cigarro de tabaco ou um cigarro eletrônico. Em outras palavras, quanto mais uma pessoa fuma, mais rapidamente e facilmente o fumante fica com um zumbido de nicotina. Isso faz parte do vício da nicotina.

Enquanto os filmes agora se concentram em neurônios isolados no laboratório, os cientistas querem determinar se os movimentos intracelulares da nicotina são semelhantes nos neurônios de camundongos vivos. Além disso, estão desenvolvendo biossensores para outras drogas, como opióides e antidepressivos, para observar como esses compostos interagem dentro e fora das células.

CalTech(2019, February 7). This Is a Neuron on Nicotine. NeuroscienceNews. Retrieved February 7, 2019 from http://neurosciencenews.com/nicotine-neuron-addiction-10705/

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