Apresentação:

O Laboratório de Físico-Química Biológica Aida Hassón-Voloch, foi constituído nas épocas fundacionais do Instituto de Biofísica no campus da Praia Vemelha da UFRJ e leva o nome de sua fundadora.

A área central de interesse do Laboratório é o estudo do funcionamento e da modulação da atividade enzimática de diversas ATPases transportadores de íons em processos fisiológicos e patológicos e em diferentes modelos biológicos.

– Ca²⁺-ATPase de membrana plasmática (PMCA) e de retículo endo(sarco)plasmático (SERCA);

– (Na⁺+K⁺)ATPase sensível à ouabaína;

– Na⁺-ATPase resistente à ouabaína e sensível à furosemida;

O estudo do mecanismo molecular de funcionamento destas ATPases, assim como sua regulação pós-traducional, principalmente por fosforilação mediada por proteínas kinases, envolve diferentes modelos experimentais, desde linhagem celular de células de rim de porco (LLC-PK1) e humanas (HK). Processos fisiopatológicos que afetam estas ATPases (desnutrição, obesidade, hipertensão) são investigados utilizando frações de membrana provenientes de rim e coração de ratos.

Uma linha de pesquisa na qual o Laboratório de Físico-Química Biológica Aída Hassón-Voloch também está envolvido é a de terapia celular, investigando os processos moleculares e celulares desencadeados pelo tratamento com células derivadas da medula óssea e mesenquimais, bem como vesículas secretadas por elas, em modelos de lesão renal aguda e crônica. A contribuição dos eventos ocorridos nas mitocôndrias é de grande interesse para o laboratório, avaliando o acoplamento do transporte de elétrons e consumo de oxigênio pelas células renais após injúria e administração de células adultas ou vesículas extracelulares.

O Laboratório vem se dedicando na compreensão das alterações bioquímicas, biofísicas e fisiológicas desencadeadas pela desnutrição alimentar, característica da região do Nordeste brasileiro. O impacto da desnutrição durante a gestação, lactação e ao longo da vida sobre processos fisiológicos, como controle da pressão arterial, sobrepeso e programação metabólica de alterações em ATPases e sua regulação (especialmente do sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA), são de grande interesse do Laboratório nos últimos anos. Nesta linha, uma original contribuição experimental e conceitual de importante significado foi a de caracterizar a Angiotensina-(3-4) (Val-Tyr), o mais curto peptídeo derivado de angiotensinas, como potente antagonista dos efeitos da Ang II em condições fisiológicas e patológicas.

Todos os projetos relacionados a estes temas são apoiados por diferentes financiamentos estaduais, federais e internacionais, tais como Universal/CNPq, Pronex/FAPERJ, Temáticos/FAPERJ, INCT/MCT, Cientista do Nosso Estado/FAPERJ, Jovem Cientista do Nosso Estado/FAPERJ, CAPES/PROCAD, entre outros.

Linhas de Pesquisa:

• Biofísica de transportadores iônicos e sua regulação.
• ATPases transportadoras na desnutrição e na obesidade.
• Terapia com células mesenquimais e de pluripotência induzida no tratamento das doenças renais.
• Investigação dos mecanismos moleculares associados às vesículas extracelulares no tratamento e na progressão de doenças renais.
• Ensino e difusão em ciências.

Principais técnicas/metodologias utilizadas:

– Modelos animais: Modelo de desnutrição multifatorial crônica é induzida administrando a Dieta Básica Regional (DBR) (Teodósio et al., 1990). Modelo de obesidade induzida por dietas hipercalóricas (Sinitskaya et al., 2007);

– Histopatologia de lesões renais: Scores lesionais são estabelecidos como em (Beiral et al., 2014; Bianco et al., 2019; Collino et al., 2019). A detecção de apoptose é realizada com o kit de fluoreceína ApopTag (Merck); e as células em proliferação por imunohistoquímica (células PCNA⁺) (Dako);

– Obtenção e purificação de membranas de células de túbulos proximais: Continuará a ser realizada a partir do cortex corticis como descrito em Vieyra et al. (1986) e Coka-Guevara et al. (1990);

– Isolamento e caracterização de vesículas extracelulares, identificação de microRNAs e seus papéis regulatórios, modelos in vitro e in vivo de doenças renais agudas e crônicas (Lindoso et al., 2019; Collino et al., 2020)

– Isolamento de mitocôndrias de células de túbulos proximais: As mitocôndrias são isoladas de mediante centrifugação diferencial (Beiral et al., 2014; Bianco et al., 2019);

– Respiração mitocondrial: O fluxo de O₂ será medido empregando um eletrodo de O₂ de alta resolução (Oroboros) (Beiral et al., 2014; Bianco et al., 2019);

– Medida de atividade de ATPases transportadoras de Na⁺ e das kinases: As atividades das ATPases transportadoras de Na⁺ são quantificadas medindo a liberação de P_i a partir de ATP ou de ³²P_i a partir de [γ-³²P]ATP; as atividades das kinases quantificadas medindo a quantidade de ³²P incorporado a resíduos de serina e treonina de histonas a partir também de [γ-³²P]ATP, na presença de inibidores específicos (Axelband et al., 2012; Silva et al., 2014a,b; Dias et al., 2014).

Modelo/Organismo de estudo:

Cultura de células renais, mesenquimais de tecido adiposo e iPSCs; modelo in vivo (ratos Wistar).