Como as células humanas detectam eletricidade

A eletricidade ajuda a cicatrizar ferimentos, conforme já demonstrado em estudos experimentais.[Imagem: Dottie Stover/U. of Cincinnati]

Sensação elétrica

Vários animais são capazes de detectar e reagir a campos elétricos, e já se sabe que células humanas vivas movimentam-se ao longo de um campo elétrico, por exemplo na cicatrização de ferimentos.

Embora o coração seja por natureza um "órgão elétrico", o cérebro funcione com base em pulsos elétricos gerados quimicamente e já se saiba que a bioeletricidade coordena formação dos órgãos, a noção de que o ser humano é capaz de detectar um campo elétrico externo é mais controversa.

Agora Min Zhao e seus colegas da Universidade da Califórnia em Davis identificaram o primeiro "mecanismo sensor" real que permite que uma célula viva detecte um campo elétrico gerado fora dela.

"Nós acreditamos que existem vários tipos de mecanismos de detecção [da eletricidade], mas nenhum deles é conhecido. Nós agora fornecemos evidência experimental para descrever um sobre o qual não havia nenhuma suspeita, um mecanismo de detecção de duas moléculas," disse Zhao.

Sentido elétrico

O "sentido elétrico" tem sido estudado em células de animais de maior porte (células da pele de peixes e linhagens de células humanas, por exemplo) e na ameba Dictyostelium, que vive no solo.

Mexendo nos genes da Dictyostelium, a equipe já havia identificado anteriormente alguns dos genes e das proteínas que permitem que a ameba mova-se numa determinada direção quando exposta a um campo elétrico.

Trabalhando agora em uma linhagem celular humana, a equipe descobriu que dois elementos, uma proteína chamada Kir4.2 (produzida pelo gene KCNJ15) e moléculas dentro das células chamadas poliaminas, são necessárias para a detecção do campo elétrico. O Kir4.2 é um canal de potássio - ele forma um poro através da membrana celular que permite que os íons de potássio entrem na célula. Esses canais iônicos são frequentemente envolvidos na transmissão de sinais entre as células. As poliaminas são moléculas dentro da célula que transportam uma carga positiva.

A equipe descobriu que, quando as células são submetidas a um campo elétrico, as poliaminas positivamente carregadas tendem a se acumular na parte lateral da célula que está mais perto da fonte do campo elétrico. As poliaminas ligam-se ao canal de potássio Kir4.2, e regulam a sua atividade.

Uso prático

O próximo passo da pesquisa será demonstrar como a célula pode "informar" as outras sobre a eletricidade detectada e como isso pode alterar seu comportamento ou sua fisiologia.

O conhecimento desse mecanismo de detecção elétrica dentro das células humanas poderá ajudar a refinar experimentos que vêm usando a eletricidade para cicatrizar ferimentos e em técnicas como a estimulação cerebral em tratamentos contra a depressão.

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