A mitocôndria, considerada o pulmão das células, é um componente celular responsável por funções importantíssimas para o ser humano. A organela, espécie de "órgão" que compõe o corpo celular, possui um DNA próprio, independente do núcleo da célula. Essa característica, singular no meio celular, também ocasiona em doenças próprias, como é o caso das mutações no genoma mitocondrial. Vendo a importância e a necessidade do desenvolvimento de tratamentos dessas mutações, a professora Nadja Cristhina de Souza Pinto, do Instituto de Química da USP, se dedica a uma extensa pesquisa e estudo acerca dessa organela.

"Por que mitocôndria?", questiona a professora. Segundo a pesquisadora, essa organela é essencial para as funções mais importantes do homem: poder, sexo e suicídio. São elas as powerhouses das células, grande maioria da energia é sintetizada em seu interior, tem a função de transformar a glicose em ATP, adenosina trifosfato, combustível para as funções vitais de todas as células. É o centro de armazenamento de produtoras de apoptose, processo de morte celular programada. Por isso, fornece à célula o poder de suicídio, autodestruição que garante a renovação celular e, consequentemente, do corpo humano. Finalmente, é uma organela envolvida no processo de reprodução sexuada. Seu DNA próprio se explica por sua origem, antes de ser englobada dentro da célula humana, era uma bactéria. Essa característica conferiu a ela métodos de defesa que, ao agregar-se ao corpo celular, mantiveram-se.

Sua força está na reprodução de seu genoma, material genético da mitocôndria. Em seu DNA, só 13 proteínas são codificadas. Parece pouco e inútil, mas são essenciais para quatro das cinco subunidades de fotofosforilação, processo de obtenção de energia a partir da luz. As mutações no genoma mitocondrial geram doenças muito graves no ser humano, incluindo o comprometimento neural, cardíaco e pulmonar. Por isso, são clinicamente muito severas.

O interior da mitocôndria é um ambiente muito oxidante, seu DNA é um local muito favorável a oxidação no caso dos mamíferos. Ela é muito mais alta no DNA mitocondrial que no DNA celular. Essa caracteristica se deve às muitas espécies reativas de oxigênio geradas pela organela. Como consequência, as lesões oxidativas tornam-se mutações. Estas, por sua vez, agem na própria cadeia de transporte e sua presença gera muito mais espécies oxidativas, gerando mais lesões em um ciclo vicioso e destrutivo. Isso acarreta, por exemplo, um agravamento e aprofundamento de doenças comuns a idosos, doenças típicas do envelhecimento como Alzheimer, conhecidas por sua característica degenerativa.

A forma de combater essa degradação é a busca por formas de reparo das lesões oxidativas, consertando a mitocôndria. Em 1974, pesquisadores dessas lesões e especialistas em mitocôndrias tentaram reparar essa organela através do uso de raios ultra violetas, sem sucesso. A partir de então, era quase dogmático o fato de que o reparo dessas lesões não era possível. Tempos depois, a comunidade científica especializada no reparo evolui suas técnicas e percebe que há vários tipos e formas de execução desse procedimento. Abre-se, assim, novos panoramas na busca de uma forma eficaz de tratamento em mitocôndrias.

Assim, a pesquisa direcionou-se para o estudo de uma forma de reparo presente no DNA celular. A chamada base excision repair, reparo de excisão de bases, comum no processo de oxidação das fitas no genoma celular. Ela é possível somente quando há danos em apenas uma das fitas que compõe a dupla camada formadora do material genético. Nesse caso, uma delas serve de molde para guiar a correção da fita danificada. O processo adiciona uma nova fita, limpa as pontas e utiliza a enzima DNA ligase para selar. Identificou-se que há técnicas de reparo executadas pela própria célula. Essas atividades são reguladas com a idade, estão relacionadas ao envelhecimento e possuem relação com a atividade de restauro no fígado e no coração. São um mecanismo compensatório do organismo ao aumento de oxidação. O próprio corpo reaje com as enzimas de reparo, “sabe-se pouco sobre como a vida é regulada na célula”, comenta a professora. Quando a lesão ocorre nas duas fitas a célula inevitavelmente morre, pois não há técnica específica para esse caso.

Ao buscar esse mesmo mecanismo na mitocôndria, identifica-se a presença de todas as proteínas responsáveis por esse processo de reparo no DNA da célula. Muitas delas são até mesmo transportadas para o núcleo da organela, mas possuem papel funcional. Atualmente, a pesquisa direciona-se ao entendimento da forma de atuação desses elementos e sua possível aplicação nas mutações mitocondriais.