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# Biologia# Bioquímica

Parede Celular de Levedura: Uma Nova Esperança no Tratamento do Câncer

Pesquisas mostram usos promissores da parede celular de levedura no combate ao câncer.

TAKANORI KITAGAWA

― 6 min ler


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Cerveja é uma bebida favorita ao redor do mundo, com uma produção gigante de cerca de 180 bilhões de litros todo ano. O processo de fazer cerveja envolve fermentação com levedura, que é um organismo bem pequeno. Dois tipos comuns de levedura usados na produção de cerveja são Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces pastorianus. Durante a fermentação, a levedura não só ajuda a criar o álcool, mas também deixa um monte de células de levedura sobrando, conhecidas como resíduo celular de levedura.

O Que Acontece com o Resíduo de Levedura?

O resíduo de levedura pode ser dividido em dois tipos principais de subprodutos: Extrato de Levedura e parede celular de levedura. Ambos são cheios de nutrientes úteis, como proteínas, minerais e vitaminas. O extrato de levedura é geralmente usado como uma fonte de nutrientes em várias indústrias. No entanto, a parede celular de levedura (YCW) não é tão fácil de usar porque não se dissolve em água. A maior parte do tempo, a YCW acaba como ração animal.

Tornando a Parede Celular de Levedura Mais Útil

Para encontrar um jeito melhor de usar a YCW, pesquisadores criaram um novo método que utiliza uma reação hidrotérmica. Esse método ajuda a tornar a YCW mais solúvel e menos espessa. A YCW modificada é chamada de YCW tratada com reação hidrotérmica, ou YCW-H pra encurtar. A YCW-H se dissolve melhor na água e pode ter uma gama maior de componentes úteis em comparação com a YCW normal.

Uma aplicação interessante para a YCW-H é como fertilizante para plantas. Ela pode ajudar a melhorar a saúde das bactérias no solo, mudando o ambiente químico, o que é bom para o crescimento das plantas. Além disso, um extrato de YCW que foi tratado com enzimas também ajuda as plantas a crescer, ativando seus mecanismos de defesa.

YCW-H e Suas Propriedades

Pesquisas mostram que a YCW poderia ser uma fonte valiosa de Polissacarídeos, que são longas cadeias de moléculas de açúcar, para aplicações médicas. Os principais componentes da YCW incluem manano-oligossacarídeos, β-glucanas e manoproteínas. Esses têm mostrado vários benefícios para a saúde, como combater tumores, reduzir inflamação e apoiar o sistema imunológico.

Há evidências de que a YCW também pode afetar positivamente as células cancerígenas. Estudos descobriram que a YCW-H pode inibir o crescimento das células MCF7, uma linha celular comum de câncer de mama. Esse efeito acontece mesmo quando a YCW-H é colocada fora do ambiente direto das células. As propriedades inibidoras de crescimento da YCW-H parecem passar pelo ar e pelas paredes de plástico das placas de cultura usadas nos experimentos.

O Impacto da YCW-H nas Células Cancerígenas

Cientistas realizaram experimentos onde diferentes quantidades de YCW-H foram colocadas em pratos ao lado das células. Quando cultivadas nessas condições, as células MCF7 mostraram uma diminuição no crescimento. Quanto mais YCW-H era adicionada, mais inibição do crescimento celular era vista, mostrando seu potencial como um agente contra o câncer. Os resultados sugerem que componentes na YCW-H conseguem viajar pelo ar ou se infiltrar pelos materiais plásticos das placas de cultura.

Comparando com um grupo controle tratado só com água, uma inibição de crescimento muito mais forte foi observada na presença da YCW-H. Isso indica que o tratamento hidrotérmico confere à YCW uma habilidade específica de inibir eficazmente o crescimento celular.

Investigando Como a YCW-H Funciona

Para entender melhor como a YCW-H inibe o crescimento celular, mais testes foram feitos isolando as condições completamente. Surpreendentemente, mesmo quando as células MCF7 estavam seladas em um prato separado longe da YCW-H, a inibição do crescimento ainda ocorria. Isso leva à ideia de que a YCW-H pode conter espécies reativas de carbono (RCS) que se deslocam através das paredes plásticas das placas de cultura.

RCS são um tipo de espécie radical que pode influenciar o comportamento das células. Ao realizar testes especiais, os cientistas conseguiram identificar a presença de RCS na YCW-H. Adicionar ferro à YCW-H aumentou os níveis de RCS, sugerindo que o ferro desempenha um papel significativo na geração dessas espécies reativas.

Entendendo o Papel do Ferro

Íons de ferro podem ajudar a aumentar a quantidade de RCS produzidos na YCW-H. Ao adicionar ferro em diferentes formas, os pesquisadores descobriram que os níveis de RCS aumentaram, o que ampliou ainda mais a inibição do crescimento das células cancerígenas. Isso mostra que a interação entre ferro e YCW-H aumenta sua eficácia contra as células MCF7.

Os experimentos demonstraram que tanto íons ferroso (Fe II) quanto férrico (Fe III) são necessários para essa reação. Sem esses íons de ferro, a capacidade inibidora de crescimento da YCW-H diminui.

O Mecanismo de Inibição do Crescimento Celular

Os efeitos da YCW-H também foram rastreados em termos de morte celular. Medindo células vivas e mortas após o tratamento com YCW-H, foi mostrado que um número significativo de células MCF7 morreu quando exposto à YCW-H. Em condições abertas, uma grande porcentagem das células não sobreviveu, e mesmo sob condições seladas, a YCW-H ainda causou morte celular.

Ao investigar mais de perto as razões por trás dessa morte celular, os pesquisadores encontraram níveis elevados de Espécies Reativas de Oxigênio (ROS) nas células tratadas com YCW-H. Altos níveis de ROS podem danificar partes importantes da célula, levando à morte celular. Parece que a presença da YCW-H eleva os níveis de ROS intracelulares, apoiando a ideia de que RCS e ROS estão ligados a como a YCW-H funciona.

O Potencial da YCW-H no Tratamento do Câncer

A pesquisa indica que a YCW-H pode ser um jogador eficaz na luta contra o câncer. Sua capacidade de inibir o crescimento celular e desencadear a morte celular mostra propriedades que merecem mais investigação. Considerando os efeitos colaterais dos tratamentos tradicionais contra o câncer, há uma clara necessidade de novas abordagens.

Estudos futuros devem se concentrar em como aproveitar o potencial da YCW-H em aplicações médicas, visando melhorar a qualidade de vida dos pacientes com câncer enquanto minimizam efeitos colaterais prejudiciais.

Conclusão

No geral, a YCW-H se destaca como uma candidata promissora para a terapia do câncer. Ela mostra uma habilidade única de inibir o crescimento de células cancerígenas e induzir a morte celular, fazendo dela uma área empolgante para pesquisas futuras. A interação entre seus compostos reativos e os efeitos dos íons de ferro destaca seu potencial como um catalisador para métodos de tratamento inovadores.

À medida que os estudos continuam, a YCW-H pode abrir caminho para terapias revolucionárias que oferecem esperança para um melhor cuidado do câncer no futuro.

Fonte original

Título: Hydrothermally treated yeast cell wall suppresses the growth of MCF7 cells under isolated conditions.

Resumo: Traditionally, yeast cell wall (YCW) has limited applications because of their low solubility. To overcome this, a novel method was developed using a hydrothermal reaction to enhance its solubility and decrease its viscosity; this resulted in the production of a soluble form of YCW, known as the YCW treated with hydrothermal reaction (YCW-H), with broader chemical composition. Therefore, in the present study, we aim to investigate YCW-H, a hydrothermally treated YCW product with enhanced solubility, for the inhibition of cancer cell proliferation. YCW-H promotes plant growth by effectively regulating soil microspheres. YCW-H inhibited the growth of MCF-7 breast cancer cells even after complete physical separation from the cells. This suggests the presence of a diffusible cytotoxic factor in YCW-H, a phenomenon not observed in the presence of untreated YCW. Since YCW-H possess reactive carbon species (RCS), we hypothesized that the reactive radical species generated during the hydrothermal treatment of YCW are responsible for this effect. The addition of Fe(III) ions to YCW-H further amplified the production of RCS and its inhibitory activity across the plastic barrier, correlating with the increased RCS levels. The radicals migrated to the water in wells adjacent to YCW-H, indicating that RCS generation is a key determinant of the inhibition of cancer cell growth. Moreover, compounds containing RCS were confirmed to exhibit cytotoxicity. Thus, our findings underscore the RCS-containing compounds from YCW-H as promising candidates for developing novel medical devices for cancer treatment.

Autores: TAKANORI KITAGAWA

Última atualização: 2024-10-25 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.25.620192

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.25.620192.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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