Proteína ligada ao câncer desempenha papel fundamental na cicatrização de feridas

Quando os médicos detectam níveis elevados de SerpinB3 num exame de sangue, isso pode sinalizar que algo está seriamente errado, desde cancros difíceis de tratar até condições inflamatórias graves.

SerpinB3 é uma proteína crítica que muitas vezes revela quando os tecidos de barreira do corpo, como a pele ou os pulmões, estão sob sério estresse devido ao câncer ou doença crônica.

Mas uma nova pesquisa da Universidade Estadual do Arizona mostra que o SerpinB3, há muito reconhecido como um marcador de doenças, também tem um papel natural no corpo: ajudar a curar feridas.

As feridas na pele continuam a ser um grande desafio para a medicina. Dos cerca de 6 milhões de feridas que ocorrem anualmente nos EUA, muitas são difíceis de tratar e estão frequentemente associadas a diabetes, queimaduras, infecções ou idade avançada. Juntas, estas feridas difíceis de curar custam cerca de 20 mil milhões de dólares por ano.

Num novo estudo, os co-autores Jordan Yaron, Kaushal Rege e os seus colegas do Centro de Biodesign para Inovação e Tradução de Biomateriais descobriram que SerpinB3 faz parte do arsenal natural de cicatrização de feridas do corpo, ajudando a pele a recuperar após danos.

A investigação aponta para novas possibilidades: o seu reforço pode melhorar a cicatrização de feridas, enquanto o seu bloqueio pode oferecer uma forma de combater cancros agressivos. As descobertas também podem ajudar a explicar o papel do SerpinB3 em doenças inflamatórias, desde doenças de pele até asma.

A pesquisa aparece em Anais da Academia Nacional de Ciências.

O estudo surgiu de uma convergência do trabalho mais amplo da equipe sobre materiais bioativos para reparo de feridas e da experiência no estudo de uma família de proteínas chamadas serpinas – abreviação de inibidores de serina protease. As serpinas atuam como reguladores importantes de diversos processos, como a coagulação sanguínea e a regulação imunológica em todo o corpo, com várias serpinas tendo papéis aparentes na manutenção do equilíbrio da degradação e reparação dos tecidos.

“Quando analisamos mais profundamente como nossos nanomateriais bioativos estavam ajudando na reparação de tecidos, a SerpinB3, uma proteína originalmente implicada no câncer, saltou sobre nós como um fator-chave que se correlacionava com a cicatrização de feridas impulsionada por nanomateriais”, disse Rege. “Essa jornada, que começou com pesquisas inspiradas no uso de biomateriais para reparo de tecidos até a descoberta do papel fundamental dessa proteína como mecanismo de resposta a lesões na pele, tem sido verdadeiramente fascinante. Agora estamos desenvolvendo essa descoberta básica e investigando o papel da SerpinB3 em outras condições patológicas”.

Rege é professor de engenharia química e diretor do Centro de Biodesign para Inovação e Tradução de Biomateriais. Yaron é professor assistente de engenharia química e docente do centro. Ambos os investigadores ocupam cargos acadêmicos na Escola de Engenharia da Matéria, Transporte e Energia da ASU.

Identidade dividida de SerpinB3

Muitas serpinas estão associadas a doenças quando o seu equilíbrio no corpo fica desequilibrado, manifestando-se em inflamação, fibrose e cancro. Um membro desta família, o SerpinB3, tem sido amplamente utilizado em testes de câncer como um indicador de doença agressiva.

O SerpinB3 – também conhecido como antígeno 1 do carcinoma de células escamosas – foi descoberto pela primeira vez no tecido do câncer cervical em 1977. Há muito tempo é aplicado como biomarcador de cânceres agressivos no pulmão, fígado e pele, onde níveis elevados estão associados a resultados ruins.

“Por mais de quatro décadas, o SerpinB3 foi reconhecido como um impulsionador do crescimento e da metástase do câncer – tanto que se tornou um diagnóstico clínico. No entanto, depois de todo esse tempo, seu papel normal no corpo permaneceu um mistério”, disse Yaron. “Mas quando analisámos a pele lesionada e em cicatrização, descobrimos que as células que se deslocavam para o leito da ferida produziam enormes 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 explorar para se espalharem. Isto abre agora as portas para a compreensão de como esta proteína está envolvida em muitas mais doenças.”

Como SerpinB3 ajuda a fechar feridas

Ao rastrear quais genes são ativados durante a cura, os pesquisadores descobriram que os níveis de SerpinB3 aumentaram na pele ferida. O aumento foi especialmente forte em feridas cobertas com pensos de biomateriais avançados, uma descoberta baseada na investigação anterior do grupo, que mostra como esses materiais podem aumentar os sinais naturais de reparação do corpo.

Em testes de laboratório, a adição extra de SerpinB3 fez com que as células da pele se movessem e cobrissem as feridas mais rapidamente, funcionando tão eficazmente quanto um conhecido estimulador de cura chamado Fator de Crescimento Epidérmico. SerpinB3 atua ativando os queratinócitos – as células da pele que normalmente se movem para reparar os danos. Quando ligadas, estas células tornam-se menos pegajosas e mais móveis, permitindo-lhes deslizar para dentro da ferida e reconstruir o tecido.

A proteína também auxilia as redes naturais de reparação do corpo, orientando a cura e o crescimento de novos tecidos. As feridas tratadas apresentaram fibras de colágeno mais bem dispostas, que atuam como estrutura de suporte, ajudando a restaurar a força e a integridade da pele.

Implicações para o cuidado

Os pesquisadores observam que é necessário mais trabalho para entender como o SerpinB3 se encaixa nos sistemas mais amplos de cura do corpo. Como o SerpinB3 acelera o reparo, ele poderá um dia ser desenvolvido como um tratamento para feridas persistentes – como úlceras de pressão e outras úlceras que cicatrizam lentamente com o tempo.

Ao revelar a vida dupla da SerpinB3, o estudo mostra como uma compreensão mais profunda dos sistemas de reparação do próprio corpo pode levar a melhores tratamentos para feridas – e a novas estratégias para combater o cancro.