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EBV e Seu Impacto no Metabolismo das Células B

Pesquisas mostram como o EBV altera o metabolismo das células B pra promover o crescimento.

Micah A Luftig, E. N. Bonglack, K. K. Hill, A. P. Barry, A. Bartlett, P. Castellano-Escuder, M. D. Hirschey

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O EBV muda o crescimentoO EBV muda o crescimentodas células B.para o câncer.abre novas possibilidades de tratamentoA manipulação do metabolismo pelo EBV
Índice

O vírus Epstein-Barr (EBV) é um vírus que infecta muitas pessoas ao redor do mundo quando chegam à vida adulta. Enquanto a maioria das pessoas pode não apresentar sintomas após a infecção inicial, alguns jovens, especialmente adolescentes, podem desenvolver uma condição conhecida como mononucleose infecciosa. Depois dessa fase inicial, o vírus pode ficar em um estado dormente dentro de certas células imunológicas pelo resto da vida da pessoa.

O corpo tem um sistema de defesa que geralmente mantém o EBV sob controle. Células imunológicas especializadas conhecidas como células T CD8+ desempenham um papel fundamental nessa defesa. Mesmo em indivíduos saudáveis que não mostram sintomas, uma pequena porcentagem dessas células está focada em combater o EBV. Porém, se o sistema imunológico ficar fraco, como pode acontecer após um transplante de órgão ou em pessoas com condições como HIV/AIDS, o EBV pode reativar. Essa reativação pode levar a sérios problemas de saúde, incluindo várias formas de câncer, especialmente certos linfomas.

Como o EBV Afeta as Células B

Quando o EBV infecta as células B, ele pode fazer com que elas cresçam de forma descontrolada. Em laboratórios, quando pesquisadores infectam células B com EBV, observam que a maioria das células para de crescer devido a danos no DNA. No entanto, um pequeno grupo dessas células consegue evitar esse dano e continua se dividindo, formando o que é conhecido como Linhas Celulares Linfoblastoides (LCLs). Essas LCLs são importantes para a pesquisa porque imitam o comportamento das células cancerosas ligadas ao EBV.

Pesquisas mostram que vários fatores relacionados ao metabolismo celular entram em jogo durante esse processo. As células precisam mudar suas vias metabólicas para apoiar seu crescimento e sobrevivência, especialmente quando infectadas por um vírus como o EBV.

O Papel dos Ácidos Graxos no Crescimento Celular

Os ácidos graxos são essenciais para muitos processos celulares. Eles ajudam a construir membranas celulares, armazenar energia e sinalizar dentro do corpo. Os ácidos graxos podem ser classificados em gorduras saturadas e insaturadas. As gorduras insaturadas são consideradas benéficas porque são mais flexíveis e contribuem positivamente para a estrutura e função das membranas.

Certas enzimas no corpo são responsáveis por converter ácidos graxos saturados em insaturados. Essas enzimas são conhecidas como desaturases. As principais importantes para a saúde humana são a Desaturase de Estearoil-CoA (SCD1) e as Desaturases de Ácidos Graxos 1 e 2 (FADS1 e FADS2). Ambas ajudam a regular o equilíbrio entre ácidos graxos saturados e insaturados em nossas células.

Descoberta das Mudanças no Metabolismo de Ácidos Graxos

Pesquisas recentes mostraram que quando o EBV infecta células B, isso leva a um aumento na expressão de SCD1 e FADS2. Esse aumento sugere que o vírus está manipulando o metabolismo celular para criar um ambiente onde as células infectadas possam crescer e se dividir mais efetivamente.

Quando os cientistas usaram ferramentas genéticas para inibir a função de SCD1 e FADS2 nas LCLs, descobriram que o crescimento dessas células foi dificultado. Isso sugere que essas desaturases desempenham um papel crucial em como as células infectadas pelo EBV permanecem saudáveis e capazes de se dividir.

Impacto da Inibição de Desaturases

Quando os pesquisadores aplicaram medicamentos específicos para inibir SCD1 e FADS2, observaram que as LCLs não apenas cresceram menos, mas essa inibição levou a uma parada no ciclo celular. Isso significa que as células foram impedidas de avançar pelas etapas que levam à divisão.

Para entender isso melhor, os cientistas analisaram como essas células inibidas responderam a um ácido graxo conhecido como palmitato. O palmitato é normalmente usado pelas células para energia e outras funções. Os pesquisadores descobriram que, ao combinar a inibição de SCD1 e FADS2 com o tratamento com palmitato, as células se tornaram muito sensíveis aos seus efeitos tóxicos. Isso indicou que o equilíbrio de ácidos graxos desempenha um papel importante na sobrevivência dessas células.

Métodos de Pesquisa Utilizados

Cultura Celular e Tratamento com Vírus

Para estudar os efeitos do EBV, os pesquisadores começaram com amostras de sangue de doadores saudáveis. Eles isolaram um tipo de célula imunológica conhecida como células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) e as infectaram com o vírus em um ambiente controlado de laboratório. As células infectadas foram então cultivadas em um meio rico em nutrientes para apoiar seu crescimento.

Manipulação Genética das Células

Usando uma técnica chamada CRISPR-Cas9, os cientistas puderam desativar seletivamente os genes responsáveis pela produção das enzimas SCD1 e FADS2. Isso permitiu que eles estudassem como a falta dessas enzimas afetava o crescimento e a sobrevivência celular.

Medindo o Crescimento Celular

Vários métodos foram empregados para avaliar como as células estavam crescendo. Por exemplo, os cientistas usaram um ensaio de luminescência para medir o número de células vivas ao longo do tempo. A citometria de fluxo também foi usada para analisar as características das células, como seu tamanho e a presença de marcadores específicos de superfície.

Resultados dos Estudos

Aumento da Expressão de Desaturase de Ácidos Graxos

A pesquisa revelou que, após a infecção por EBV, houve um aumento notável na expressão de SCD1 e FADS2 nas células B. Esse aumento impactou a via responsável por criar ácidos graxos insaturados, facilitando o crescimento das células infectadas.

Os Efeitos da Inibição

Quando SCD1 e FADS2 foram inibidas, a capacidade das LCLs de proliferar foi significativamente reduzida. Especificamente, os pesquisadores descobriram que a combinação de ambos os inibidores levou a uma redução maior no crescimento celular do que usar apenas um dos inibidores.

Parada no Ciclo Celular

Testes adicionais revelaram que a inibição dessas enzimas resultou em uma parada no ciclo celular. Isso confirmou que SCD1 e FADS2 são críticas para manter o crescimento dessas células. Os pesquisadores também descobriram que a inibição não levou a um aumento na morte celular, mas sim a uma parada no ciclo celular, indicando que as células estavam vivas, mas incapazes de avançar para a próxima etapa de divisão.

Sensibilidade ao Palmitato

Os pesquisadores notaram que a combinação de inibir SCD1 e FADS2 tornava as células mais sensíveis ao palmitato. Isso mostrou que o equilíbrio de ácidos graxos é vital para a sobrevivência das células infectadas pelo EBV.

Implicações Mais Amplas da Pesquisa

Equilíbrio de Ácidos Graxos no Câncer

Os achados dessa pesquisa podem contribuir para a compreensão do metabolismo do câncer. Como a desaturação de ácidos graxos desempenha um papel na divisão e crescimento celular, direcionar o equilíbrio entre ácidos graxos saturados e insaturados pode se provar uma abordagem eficaz para o tratamento do câncer.

Alvos Terapêuticos

O estudo abre portas para explorar novas terapias voltadas para o metabolismo de ácidos graxos em linfomas associados ao EBV e outros cânceres. Ao entender como o EBV altera o equilíbrio de ácidos graxos, os pesquisadores podem elaborar estratégias para inibir esse processo e retardar o crescimento do câncer.

Direções Futuras de Pesquisa

A importância das desaturases de ácidos graxos no metabolismo celular pode ser investigada mais a fundo. Estudos futuros podem explorar seus papéis em diferentes tipos de câncer ou suas interações com outras vias metabólicas. Os pesquisadores também podem desenvolver inibidores que visem especificamente essas enzimas em células cancerosas, potencialmente levando a novas opções de tratamento.

Conclusões

Em resumo, a pesquisa revela que o EBV manipula o metabolismo das células B infectadas, promovendo seu crescimento ao aumentar a atividade de desaturases de ácidos graxos como SCD1 e FADS2. Inibir essas enzimas apresenta uma estratégia potencial para controlar o crescimento de cânceres relacionados ao EBV. Os achados enfatizam a relação intrincada entre infecção viral e metabolismo celular, destacando a necessidade de continuar a exploração nessa área para desenvolver terapias eficazes contra o câncer.

Fonte original

Título: Fatty acid desaturases link cell metabolism pathways to promote proliferation of Epstein-Barr virus-infected B cells

Resumo: Epstein-Barr virus (EBV) is a gamma herpesvirus that infects up to 95% of the human population by adulthood, typically remaining latent in the host memory B cell pool. In immunocompromised individuals, EBV can drive the transformation and rapid proliferation of infected B cells, ultimately resulting in neoplasia. The same transformation process can be induced in vitro, with EBV-infected peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) forming immortalized lymphoblastoid cell lines (LCLs) within weeks. In this study, we found that the fatty acid desaturases stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1) and fatty acid desaturase 2 (FADS2) are upregulated by EBV, and crucial for EBV-induced B cell proliferation. Additionally, we found that pharmacological and genetic inhibition of both SCD1 and FADS2 results in a significantly greater reduction in proliferation and cell cycle arrest, compared to perturbing either enzyme individually. Additionally, we found that inhibiting either SCD1 or FADS2 alone hypersensitizes LCLs to palmitate-induced apoptosis, recapitulating studies in other tissue types. Further lipidomic and metabolic analysis of dual SCD1/FADS2-inhibited LCLs revealed an increase in free unsaturated fatty acids, a reduction of oxidative phosphorylation, and a reduction of glycolysis, thereby linking the activity of SCD1 and FADS2 to overall growth-promoting metabolism. Lastly, we show that SCD1 and FADS2 are important in the growth of clinically derived EBV+ immunoblastic lymphoma cells. Collectively, these data demonstrate a previously uncharacterized role of lipid desaturation in EBV+ transformed B cell proliferation, revealing a metabolic pathway that can be targeted in future anti-lymphoma therapies.

Autores: Micah A Luftig, E. N. Bonglack, K. K. Hill, A. P. Barry, A. Bartlett, P. Castellano-Escuder, M. D. Hirschey

Última atualização: 2024-10-21 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.21.619359

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.21.619359.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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