Pesquisadores da Universidade de Leipzig e da Charité – Universitätsmedizin Berlin descobriram um mecanismo fundamental para o controle do apetite e do peso, ajudando o cérebro a regular a sensação de fome. Em um estudo, cientistas do Centro de Pesquisa Colaborativa (CRC) 1423 – Dinâmica Estrutural da Ativação e Sinalização de GPCRs – identificaram como uma proteína chamada MRAP2 (proteína acessória do receptor de melanocortina 2) influencia a função do receptor cerebral MC4R (receptor de melanocortina-4), que desempenha um papel central no controle do apetite e no equilíbrio energético. Os resultados foram publicados na revista Nature Communications.
O MC4R é um receptor importante ativado pelo hormônio peptídico MSH, e desempenha um papel significativo no CRC 1423, onde está sendo caracterizado tanto estrutural quanto funcionalmente. As mutações no MC4R estão entre as causas genéticas mais comuns da obesidade severa. “O conhecimento das estruturas tridimensionais do receptor ativo em interação com ligantes e medicamentos, como o setmelanotide, que conseguimos decifrar em um estudo anterior, nos permitiu compreender melhor os novos dados funcionais”, explica Dr. Patrick Scheerer, líder do projeto no CRC 1423 e coautor do estudo, do Instituto de Física Médica e Biofísica da Charité. O setmelanotide, um medicamento aprovado, ativa esse receptor e reduz especificamente a sensação de fome. “Estamos orgulhosos de que o CRC 1423 tenha contribuído para a compreensão do transporte e da disponibilidade do receptor”, acrescenta a Professora Annette Beck-Sickinger, porta-voz do CRC 1423 e coautora do estudo. Um total de cinco projetos dentro do Centro de Pesquisa Colaborativa estiveram envolvidos nesta pesquisa interdisciplinar.
Utilizando microscopia de fluorescência moderna e imagem de célula única, a equipe demonstrou que a proteína MRAP2 altera fundamentalmente a localização e o comportamento do receptor cerebral MC4R dentro das células. Biossensores fluorescentes e imagem confocal mostraram que o MRAP2 é essencial para o transporte do MC4R para a superfície da célula, onde pode transmitir sinais inibidores do apetite de forma mais eficaz.
Ao revelar este novo nível de regulação, o estudo aponta para estratégias terapêuticas que imitam ou modulam o MRAP2 e possuem o potencial de combater a obesidade e desordens metabólicas relacionadas. A Professora Heike Biebermann, líder do projeto no CRC 1423 e coautora principal do estudo, do Instituto de Endocrinologia Pediátrica Experimental da Charité, enfatiza que esta colaboração interdisciplinar e internacional possibilitou aos pesquisadores, utilizando diferentes abordagens e métodos experimentais variados, descobrir novos aspectos fisiológicos e patofisiológicos da regulação do apetite com relevância terapêutica.
O coautor principal do estudo, Dr. Paolo Annibale, professor da Escola de Física e Astronomia da Universidade de St Andrews, no Reino Unido, comenta: “Este trabalho foi uma oportunidade emocionante para aplicar várias abordagens de microscopia e bioimagem em um contexto fisiologicamente relevante. Nos últimos anos, refinamos essa abordagem para atender às exigências do estudo de processos moleculares nas células.”
Essa pesquisa uniu expertise em microscopia de fluorescência em células vivas, farmacologia molecular e biologia estrutural de instituições na Alemanha, Canadá e Reino Unido, demonstrando o poder da ciência interdisciplinar para descobrir novos princípios da regulação dos receptores.
Sobre o CRC 1423
O CRC 1423 é um centro de pesquisa com duração de quatro anos financiado pela Fundação Alemã de Pesquisa (DFG), com cinco instituições participantes: Universidade de Leipzig, Universidade Martin Luther de Halle-Wittenberg, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Universidade Heinrich Heine de Düsseldorf e o Centro Médico Universitário de Mainz. Pesquisadores dessas instituições, com formações em bioquímica, biomedicina e ciência computacional, estão colaborando de forma interdisciplinar para obter uma compreensão abrangente de como as dinâmicas estruturais afetam a função dos GPCRs. O Centro de Pesquisa Colaborativa compreende um total de 19 subprojetos.
