DESCOBERTA INESPERADA

Pesquisadores da East Carolina University descobriram que um músculo do pé parece fundamentalmente diferente de outros músculos por causa de como ele se comporta sem oxigênio. A investigação deles está apenas começando a tentar descobrir o porquê.

Os músculos esqueléticos são usados ​​para respiração, movimento, regulação da temperatura - as atividades da vida que sopram através do oxigênio devido à sua necessidade de manter o potencial energético, disse Espen Spangenburg, professor de fisiologia e presidente do Departamento de Anatomia e Biologia Celular da Brody School. de Medicina.

A seção destacada em vermelho do pé representa a localização do músculo flexor curto dos dedos no pé humano. (Foto cortesia do Wikimedia Commons)

O flexor curto dos dedos, abreviado como FDB, é um músculo esquelético localizado nos pés dos mamíferos. O FDB é comumente usado em experimentos biológicos porque o músculo é passível de muitos tipos diferentes de medidas fisiológicas.

Spangenburg estuda principalmente os músculos esqueléticos, mas há vários anos ele ajudou o colega pesquisador de Brody, Joseph McClung, em um estudo sobre terapias para doenças arteriais periféricas. O estudo pedia a redução do fluxo sanguíneo para as extremidades dos sujeitos em modelos pré-clínicos e, como o FDB é o músculo mais distante do coração, deveria ter sido o primeiro a mostrar sinais de dano pela restrição do fluxo sanguíneo.

Mas isso não aconteceu.

"Uma das pessoas do meu laboratório entrou e jogou suas coisas no meu escritório. Ele estava muito chateado", disse Spangenburg. "Ele disse: 'Não posso fazer esse músculo morrer' e ficou muito chateado com isso. Fiquei olhando para ele e pensei: 'Espere, estamos fazendo tudo errado'."

Se o músculo não morre limitando o fluxo de sangue e, por sua vez, de oxigênio, pensou Spangenburg, então talvez algo estranho esteja acontecendo. Ele precisava mudar o foco de sua equipe para descobrir por que o músculo está sobrevivendo em condições que a ciência atual diz que não deveriam ser possíveis.

As amostras FDB que Spangenburg e sua equipe estudaram não eram imortais como um super-herói de filme. Qualquer número de insultos fez com que o tecido muscular se desfizesse, mas por alguma razão o FDB foi capaz de sobreviver muito mais tempo sem oxigênio do que outros tipos de músculos esqueléticos.

O oxigênio é necessário para a função do músculo esquelético porque trabalha dentro da mitocôndria para produzir ATP, uma molécula necessária para processos celulares como contração muscular e comunicação nervosa. Se o músculo FDB privado de oxigênio não precisava de oxigênio para atender sua demanda energética, então a equipe de Spangenburg queria saber que outros mecanismos poderiam fornecer o ATP.

A glicólise, quebra de carboidratos armazenados no tecido muscular, parecia uma opção viável, e seu trabalho descobriu que poderia ser responsável por parte da energia que mantinha o tecido FDB viável, mas os testes mostraram que a glicólise não era suficiente por si só.

Por que o músculo FDB parece se comportar de maneira diferente dos outros músculos?

Spangenburg ficou perplexo e levou sua equipe de volta à prancheta. Ele procurou outro pesquisador da ECU, Kelsey Fisher-Wellman, especialista na relação entre mitocôndrias e câncer. Os dois laboratórios reuniram seus recursos e iniciaram o que Spangenburg chama de "abordagem baseada em descobertas", analisando milhares de proteínas e comparando-as com outros perfis musculares. Eles identificaram várias proteínas que eram exclusivas do FDB e se mostraram promissoras para explicar as diferenças entre o FDB e outros músculos esqueléticos.

"Pensamos que veríamos muitas coisas baseadas em energia e não é isso que realmente estamos vendo. Parece-nos que o músculo tem alguma forma de controlar seu ambiente", disse Spangenburg. "Uma das coisas que pensamos que poderia estar fazendo é hibernar. Ainda não refutamos isso."

Fisher-Wellman disse que a descoberta feita pelo laboratório de Spangenburg é fundamental, o que significa que as possíveis pistas sobre a biologia dos mamíferos reveladas pelas descobertas podem ter impactos abrangentes que ainda precisam ser considerados.