Maurice Burg, M.D.

Dr. Burg é um fisiologista renal que tem feito contribuições seminais e significativas para o campo em duas áreas principais. Primeiro, ele inventou um método para dissecar túbulos renais viáveis e perfundi-los in vitro, medindo o transporte de substâncias entre a luz dos túbulos e o lado peritubular. Usando este método, ele e outros determinaram o que é transportado por cada um dos muitos segmentos nefrónicos diferentes, como é transportado e como o transporte é regulado. Esta informação tem sido fundamental para a nossa compreensão actual de como o rim funciona na saúde e na doença. Em segundo lugar, seu laboratório está atualmente investigando os mecanismos pelos quais as células renais se protegem das altíssimas concentrações intersticiais renais medulares de sal e uréia que a concentração de energia da urina.

O grupo do Dr. Burg identificou vários osmólitos orgânicos protetores (sorbitol, betaína glicina, glicerofosfocolina (GPC) e mioinositol) que as células renais acumulam durante a antidiurese e elucidaram os mecanismos pelos quais elas são acumuladas. Por exemplo, o NaCl elevado aumenta a síntese de sorbitol e GPC ao aumentar os níveis de aldose redutase e neuropatia esterase alvo (NTE, a fosfolipase B), respectivamente; o NaCl elevado também aumenta o transporte de glicina betaína e mio-inositol para as células, aumentando a abundância dos seus transportadores. O grupo do Dr. Burg também identificou elementos de resposta osmótica (OREs) nos genes para aldose redutase e NTE, assim como os genes osmolíticos transportadores. Atualmente eles estão estudando o papel do fator de transcrição NFAT5 neste processo. O sal elevado aumenta a fosforilação do NFAT5, que por sua vez estimula a sua localização no núcleo, a sua ligação às ORE e a sua actividade transactiva. O laboratório do Dr. Burg identificou os aminoácidos do NFAT5 que se tornam fosforilados, assim como as proteínas kinases, fosfatases e outras proteínas que estão envolvidas. Em seguida, seu grupo está elucidando a regulação osmótica do NFAT5 a nível de sistemas, explorando como todas as enzimas fosforilizantes e fatores regulatórios interagem. Recentemente, o grupo do Dr. Burg encontrou um mecanismo adicional que contribui para o aumento elevado do GPC induzido por sal e uréia, nomeadamente a inibição da fosfodiesterase GDPD5; estão actualmente a empregar ferramentas proteómicas para identificar as modificações pós-tradução envolvidas e as enzimas responsáveis.

O laboratório tem também vindo a investigar os danos que ocorrem nas células renais quando o NaCl e a ureia estão elevados. Se NaCl ou uréia se tornam muito altos, as células morrem por apoptose; em níveis mais baixos, entretanto, esses agentes ainda aumentam as espécies reativas de oxigênio (ROS), danificam o DNA e impedem a reparação do DNA. Curiosamente, ROS elevadas e a atividade da proteína da resposta de dano do DNA, ATM, contribuem para a ativação do NFAT5 induzida por NaCl. O dano elevado de DNA induzido por NaCl- é um fenómeno geral que ocorre não só em medulas renais, mas também em invertebrados marinhos e em C. elegans. Não tem sido claro como as células mantêm a transcrição e replicação na presença de aumento das quebras de DNA. O grupo do Dr. Burg tem estudado este fenômeno, para descobrir os mecanismos pelos quais as células renais escapam das consequências perigosas conhecidas do dano persistente do DNA. A esse respeito, eles descobriram pelo sequenciamento profundo do DNA que altas quebras de cadeias duplas de DNA induzidas por NaCl ocorrem predominantemente em regiões do genoma desprovidas de genes (“desertos de genes”).

Esses achados não são apenas significativos para a compreensão da função renal, mas os princípios que emergem do grupo do Dr. Burg também abordam o problema básico de como as células de todos os organismos sobrevivem ao estresse osmótico causado pela desidratação e por altas concentrações de sal e uréia.