Como uma célula responde ao TNF-alfa e ativa NFkappaB? Processamento de informação analógico e ativação digital

Um estudo publicado na edição de hoje da revista Nature mostra como acontece o processamento de informação e ativação celular mediados pelo famoso NFkappaB. Os autores acoplaram uma técnica de high-throughput de cultura de células em microfluidos (microfluidic cell culture system; para saber mais sobre essa técnica acesse o link http://pubs.acs.org.ezproxy.med.nyu.edu/doi/full/10.1021/ac071311w) à microscopia de fluorescência, análise de expressão gênica e modelos matématicos para avaliar como células individuais respondem a diferentes níveis de estimulação pelo TNF-alfa.

Fibroblastos 3T3 fluorescentes de camundongos foram cultivados em câmaras de microfluido e expostos a 10 diferentes concentrações de TNF-alfa. Os resultados mostraram que as células, quando analisadas individualmente, enfrentam dois tipos de cenários após estimulação com TNF-alfa: 1) ativação digital (tudo ou nada), ou seja, a atividade nuclear total de NFkB foi semelhante independentemente da concentração de TNF-alfa utilizada; e 2) processamento de informação analógico (gradual): células expostas a baixos níveis de TNF-alfa demoraram mais para se ativarem do que células expostas a altos níveis dessa citocina. Os autores desenvolveram também um modelo matemático que foi capaz de reproduzir com fidelidade a dinâmica da ativação do NFkB revelada por métodos convencionais, como análise de expressão gênica e microscopia. Esse modelo poderá ser utilizado para prever os efeitos da sinalização pelo NFkB em diferentes tipos celulares.

A técnica de cultivo de células em câmara de microfluidos parece bastante promissora, e pode ser uma alternativa elegante aos tradicionais ensaios in vitro onde colocamos nossas células para interagir com plástico para tentar entender como sistemas biológicos complexos funcionam. Em termos de aplicação direta, essa técnica pode ser utilizada, por exempo, para o teste de susceptibilidade de células à diferentes drogas.

Para ler o artigo clique no link http://www.nature.com/nature/journal/v466/n7303/full/nature09145.html