Um novo método que aumenta a vida útil de amostras e potencializa experimentos que utilizam a técnica de epifluorescência com células vivas foi objeto de artigo publicado no início deste mês na revista Proceedings of the National Academy of Sciences [of the United States of America] (PNAS). Um dos autores do trabalho, o professor Christopher Kushmerick, do Departamento de Fisiologia e Biofísica do ICB, participou da pesquisa em período sabático na Universidade de Washington (EUA), instituição à qual estão vinculados os demais autores.

A técnica consiste em fornecer um coquetel de substâncias às células em observação, o que reduz em dez vezes a probabilidade de fotobranqueamento, ou destruição fotoquímica da amostra. O tratamento diminui a concentração de oxigênio sem comprometer funções celulares vitais. “Isso vai viabilizar experimentos antes limitados pelo processo de fotobranqueamento, que cresce na presença de oxigênio”, afirma Kushmerick, coordenador do Centro de Aquisição e Processamento de Imagens (Capi) da UFMG.

Segundo ele, na análise por epifluorescência – arranjo em microscópio que separa a luz incidente nas moléculas observadas e a luz que elas emitem – a destruição fotoquímica é uma questão probabilística: a população de moléculas fluorescentes que compõem a amostra “começa com 100% e cai para zero, fatalmente”. O trabalho descreve um método para tornar esse processo mais lento, aumentando a meia vida da amostra.

Embora se saiba que a redução do nível de oxigênio aumenta a vida útil da fluorescência, na análise de tecidos vivos “não se pode simplesmente retirar o oxigênio, que é necessário para a respiração celular”, diz Kushmerick. Ele explica que, na microscopia de células fixadas (mortas), a perda de material pela forte luz de excitação é frequentemente mitigada com a diminuição da tensão de oxigênio, mas tal abordagem não funciona para a microscopia de células vivas.

Coquetel
Como alternativa, os pesquisadores desenvolveram um coquetel de intermediários metabólicos que possibilita que a produção de trifosfato de adenosina (ATP) seja mantida quando o nível de oxigênio está baixo. “Nossa abordagem remove essa barreira à microscopia de células vivas, abrindo caminho para muitos novos experimentos, e aumenta em dez vezes o tempo em que se pode analisar a amostra”, resume o professor da UFMG.

O grupo também analisou aspectos da viabilidade celular, como síntese de lipídeos de membrana e endocitose de receptores, e demonstrou que eles são preservados com a nova técnica. No artigo, a equipe de pesquisadores também destaca a importância da microscopia de fluorescência, cujos “tipos cada vez mais sofisticados revolucionaram, nos últimos anos, a pesquisa biomédica”.

Artigo: Minimizing ATP depletion by oxygen scavengers for single-molecule fluorescence imaging in live cells
Autores: Seung-Ryoung Jung, Yi Deng, Christopher Kushmerick, Charles Asbury, Bertil Hille e Duk-Su Koh
Publicado no dia 4 de junho, na revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)