Quando exames de sangue de rotina mostram níveis elevados de uma proteína chamada SerpinB3, isso geralmente alerta os médicos sobre um problema sério. SerpinB3 elevado pode estar associado a cânceres de difícil tratamento ou doenças inflamatórias graves.
Acredita-se que o SerpinB3 seja uma proteína chave que ajuda a revelar quando os tecidos de barreira do corpo, como a pele e os pulmões, estão sob estresse intenso devido ao câncer ou a doenças de longa duração. Muitas vezes é visto como um sinal de que essas superfícies protegidas estão com problemas.
Uma pesquisa recente realizada por cientistas da Universidade Estadual do Arizona acrescenta uma reviravolta inesperada. A sua investigação mostra que o SerpinB3, há muito considerado principalmente um marcador de doenças, também desempenha um papel natural na ajuda à reparação do corpo, apoiando a cicatrização de feridas.
Feridas crônicas, caras
As feridas na pele continuam a ser um desafio médico significativo. Estima-se que 6 milhões de feridas ocorrem nos Estados Unidos a cada ano, muitas das quais demoram a cicatrizar ou são difíceis de tratar. Acredita-se que estas lesões difíceis de tratar, muitas vezes relacionadas com diabetes, queimaduras, infecções ou velhice, custem um total de aproximadamente 20 mil milhões de dólares anuais.
Num novo estudo, os co-autores Jordan Yaron, Kaushal Rege e colegas do Centro de Inovação de Biomateriais e Biodesign Translacional descobriram que SerpinB3 é uma das ferramentas de cura de feridas do próprio corpo. Seus resultados sugerem que esta proteína ajuda a pele danificada a se recuperar após uma lesão.
Este trabalho abre portas para novas estratégias médicas. O aumento da atividade da SerpinB3 pode um dia acelerar o reparo de feridas, enquanto a limitação de sua atividade pode ser uma forma de retardar ou controlar cânceres agressivos. A pesquisa também pode revelar como o SerpinB3 contribui para doenças inflamatórias que vão desde doenças de pele até asma.
As descobertas foram publicadas no Proceedings of the National Academy of Sciences.
Conectando biomateriais, serpinas e reparo de tecidos
Este estudo é a interseção de dois grandes esforços no laboratório da equipe: sua pesquisa mais ampla em materiais bioativos que promovem o reparo de feridas e sua experiência na família de proteínas serpina (abreviação de serpina). As serpinas ajudam a regular muitos processos no corpo, incluindo a coagulação sanguínea e as respostas imunológicas, e alguns membros desta família parecem ajudar a manter um equilíbrio entre a degradação e a reparação dos tecidos.
“À medida que analisamos mais profundamente como os nanomateriais bioativos auxiliam na reparação de tecidos, a SerpinB3, uma proteína originalmente associada ao câncer, saltou para nós como um fator-chave associado à cicatrização de feridas impulsionada por nanomateriais”, disse Rege. “A jornada desde a pesquisa inspiradora sobre o uso de biomateriais para reparação de tecidos até a descoberta do papel fundamental desta proteína como mecanismo de resposta a danos na pele tem sido fascinante. Estamos agora desenvolvendo esta descoberta fundamental para estudar o papel da SerpinB3 em outras condições patológicas.”
Rege é professor de engenharia química e diretor do Centro de Inovação em Biomateriais e Biodesign Translacional. Yaron atua como professor assistente de engenharia química e é membro do corpo docente do centro. Ambos os pesquisadores ocupam cargos acadêmicos na Escola de Materiais, Transporte e Engenharia de Energia da ASU.
Uma proteína com vida dupla: câncer e cura
Muitas serpinas estão associadas a doenças quando seus níveis estão desequilibrados no corpo, causando inflamação, fibrose e câncer. 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 descoberto 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 pressagiam um mau prognóstico.
“Por mais de quatro décadas, o SerpinB3 foi considerado um impulsionador do crescimento e da metástase do câncer, a ponto de se tornar um diagnóstico clínico. No entanto, depois de todo esse tempo, seu papel normal no corpo permaneceu um mistério”, disse Yaron. “Mas quando olhamos para a pele ferida e em cicatrização, descobrimos que as células que se deslocavam para o leito da ferida produziam grandes quantidades desta proteína. É claro que isto faz parte do mecanismo que os humanos evoluíram para curar danos epiteliais, e as células cancerígenas aprenderam a explorar este processo para se espalharem. Isto abre a porta para a compreensão de como esta proteína está envolvida em mais doenças.”
Como o SerpinB3 acelera o reparo da pele
Ao monitorizar quais os genes que se tornam activos durante o processo de cicatrização, os investigadores descobriram que os níveis de SerpinB3 aumentaram acentuadamente na pele lesionada. O aumento foi ainda maior em feridas cobertas com pensos de biomateriais avançados, confirmando o trabalho anterior do grupo sobre como estes materiais amplificam os sinais de reparação do próprio corpo.
Em experimentos de laboratório, o fornecimento extra de SerpinB3 fez com que as células da pele se movessem mais rapidamente e cobrissem as feridas mais rapidamente. Acontece que é tão eficaz quanto o fator de crescimento epidérmico, uma molécula conhecida por promover a cura. SerpinB3 atua estimulando os queratinócitos, que normalmente migram para reparar danos. Quando ativadas, essas células ficam menos aderidas ao ambiente e mais capazes de se mover, permitindo que deslizem para a área 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 apresentam fibras de colágeno mais ordenadas e melhor organizadas, formando uma estrutura de suporte mais forte que ajuda a pele a recuperar força e integridade.
Tratamentos futuros para feridas e câncer
Os cientistas enfatizaram que são necessárias mais pesquisas para entender como o SerpinB3 se encaixa no sistema geral de cura do corpo. Como o SerpinB3 parece acelerar o reparo, ele pode eventualmente ser desenvolvido como um tratamento para feridas crônicas e de difícil cicatrização, como úlceras de pressão e outras úlceras que fecham muito lentamente com o tempo.
Ao revelar o duplo papel da SerpinB3 no cancro e na reparação de tecidos, o estudo sugere que compreender mais sobre os mecanismos de cura do próprio corpo pode melhorar os tratamentos para feridas persistentes e fornecer novas formas de controlar o cancro.
