Quando um exame de sangue de rotina mostra níveis elevados de uma proteína chamada SerpinB3, muitas vezes alerta os médicos de que algo está seriamente errado. SerpinB3 elevado pode ser difícil de tratar com câncer ou doenças inflamatórias graves.
A SerpinB3 é conhecida por ser uma proteína chave que é expressa quando os tecidos de barreira do corpo, como a pele e os pulmões, estão sob forte estresse devido a câncer ou doença de longa duração. Isso geralmente é visto como um sinal de que essas superfícies protetoras estão com problemas.
Trabalhos recentes realizados por cientistas da Universidade Estadual do Arizona acrescentaram uma reviravolta inesperada. A sua investigação mostra que o SerpinB3, há muito considerado um importante 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 lesões cutâneas continuam a ser um grande desafio médico. Todos os anos, nos Estados Unidos, ocorrem aproximadamente 6 milhões de feridas e muitas 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.
Em um novo estudo, o coautor Jordan Yaron, Kaushal Raz e 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 de tratamento. O aumento da atividade da SerpinB3 pode um dia acelerar o reparo de feridas, enquanto a limitação de sua atividade pode se tornar uma forma de retardar ou controlar o câncer agressivo. A pesquisa também pode esclarecer como o SerpinB3 contribui para doenças inflamatórias, desde doenças de pele até asma.
As descobertas são relatadas nos Anais da Academia Nacional de Ciências.
Ligando biomateriais, serpinas e reparação de tecidos
Esta investigação surgiu da intersecção de dois grandes esforços no laboratório da equipa: a sua extensa investigação sobre substâncias bioactivas que promovem a reparação de feridas e a sua experiência numa família de proteínas conhecidas como serpinas (abreviação de inibidores da serina protease). As serpinas ajudam a regular muitos processos corporais, incluindo a coagulação sanguínea e a imunidade, e vários membros desta família ajudam a equilibrar a degradação e a reparação dos tecidos.
“Quando analisamos mais de perto como nossos nanomateriais bioativos estavam ajudando a reparar tecidos, SerpinB3, uma proteína que foi originalmente implicada no câncer, saltou para nós como um fator-chave associado à cicatrização de feridas impulsionada por nanomateriais”, disse Rege. “Esta jornada, desde o uso de biomateriais para pesquisas inspiradas na reparação de tecidos até a descoberta do papel fundamental desta proteína como um mecanismo de resposta a lesões na pele, tem sido verdadeiramente fascinante. Estamos agora desenvolvendo essas descobertas fundamentais e investigando o papel da SerpinB3 em outras condições patológicas.”
Rage 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 em Matéria, Transporte e Energia da ASU.
Uma proteína com vida dupla: câncer e cura
Muitas serpinas estão associadas a doenças quando os seus níveis no corpo estão desequilibrados, contribuindo para inflamação, fibrose e cancro. O SerpinB3, membro desta família, tem sido amplamente utilizado no diagnóstico do câncer como marcador de formas particularmente agressivas da doença.
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 mau prognóstico.
“Durante mais de quatro décadas, o SerpinB3 foi reconhecido como um impulsionador do crescimento e da metástase do cancro – tanto que se tornou um diagnóstico clínico. No entanto, mesmo depois de todo este tempo, o seu papel normal no corpo permanece um mistério”, disse Yarne. “Mas quando analisámos a pele lesionada e em cicatrização, descobrimos que as células que migravam para o leito da ferida estavam a produzir grandes 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 usar para se espalharem. Isto abre agora a porta para a compreensão de como esta proteína está envolvida em muitas outras doenças.”
Como SerpinB3 repara a pele mais rapidamente
Ao monitorar quais genes são ativados durante o processo de cicatrização, os pesquisadores descobriram que os níveis de SerpinB3 aumentaram acentuadamente na pele lesionada. O aumento foi ainda maior em feridas cobertas por curativos de biomateriais avançados, confirmando o trabalho anterior do grupo que mostrou como esses materiais podem amplificar os sinais de reparo do próprio corpo.
Em testes de laboratório, o fornecimento extra de SerpinB3 fez com que as células da pele se movessem mais rapidamente e cobrissem as feridas mais rapidamente. Foi demonstrado que é tão eficaz quanto o fator de crescimento epidérmico, uma molécula bem conhecida que promove a cura. SerpinB3 atua estimulando os queratinócitos – células da pele que normalmente migram para reparar danos. Quando ativadas, essas células ficam menos aderidas ao ambiente e mais móveis, permitindo que deslizem para dentro da ferida e reconstruam o tecido.
A proteína também apoia a rede de reparação mais ampla do corpo, ajudando a coordenar a cura e o crescimento de novos tecidos. As feridas tratadas desta forma apresentavam fibras de colágeno mais ordenadas e bem organizadas, criando uma forte estrutura de suporte que ajudava 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 a serpinB3 se encaixa no sistema geral de cura do corpo. Porque parece acelerar a reparação, o SerpinB3 poderá eventualmente ser desenvolvido numa terapia para feridas crónicas e de difícil cicatrização, como úlceras de pressão e outras úlceras, que fecham muito lentamente ao longo do tempo.
Ao descobrir o duplo papel da SerpinB3 no cancro e na reparação de tecidos, o estudo sugere que aprender mais sobre o mecanismo de cura do próprio corpo pode levar a melhores tratamentos para feridas persistentes e a novas abordagens para o controlo do cancro.
