Cientistas observam dano do Alzheimer em tempo real
Um cientista da Oregon State University, trabalhando com um grupo de estudantes de graduação, revelou novos detalhes em tempo real sobre um processo químico relacionado à doença de Alzheimer. A descoberta pode ajudar os pesquisadores a projetar medicamentos mais eficazes no futuro.
Usando uma técnica de medição especializada, a equipe acompanhou como certos metais podem desencadear a agregação de proteínas que contribui para o bloqueio das vias de comunicação no cérebro, uma característica-chave da doença de Alzheimer.
O estudo foi liderado por Marilyn Rampersad Mackiewicz, professora associada de química na OSU College of Science. Sua equipe também observou como moléculas chamadas queladores podem interferir ou até reverter esse processo de agregação nocivo. Os resultados foram publicados na ACS Omega.
Doença de Alzheimer e Agregação de Proteínas
A doença de Alzheimer é o tipo mais comum de demência, uma condição de longo prazo que afeta a memória e as habilidades de pensamento em milhões de idosos. De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças, ocupa o sexto lugar entre as causas de morte entre pessoas com 65 anos ou mais.
Em pessoas com Alzheimer, proteínas amyloid-beta se acumulam e formam aglomerados que interrompem a comunicação entre as células cerebrais. Embora os metais sejam essenciais para o funcionamento normal do cérebro, problemas podem surgir quando seus níveis se tornam desbalanceados.
“Um excesso de certos íons metálicos, como o cobre, pode interagir com as proteínas amyloid-beta de maneiras que levam à agregação proteica, mas a maioria dos experimentos apenas mostrou o resultado final, não as interações e o processo de agregação em si,” disse Mackiewicz. “Desenvolvemos um método que nos permite observar essas interações ao vivo, segundo a segundo, e medir diretamente como diferentes moléculas as interrompem ou reverterão. Isso muda a pergunta de ‘algo funciona?’ para ‘como isso funciona, e quando?'”
Observando a Química do Alzheimer em Tempo Real
Um quelador, cujo nome vem da palavra grega para garra, é um tipo de molécula que se liga fortemente a íons metálicos.
No estudo, um quelador foi capaz de capturar íons metálicos de forma eficaz, mas o fez sem distinguir entre diferentes tipos. Em outras palavras, não direcionou especificamente os metais que impulsionam a agregação de amyloid-beta.
Por outro lado, um segundo quelador mostrou uma forte capacidade de se ligar seletivamente a íons de cobre, que acredita-se desempenhar um papel fundamental na agregação proteica relacionada ao Alzheimer.
Caminho para Tratamentos mais Direcionados para Alzheimer
“Esse tipo de insight em tempo real sobre como as agregações proteicas se formam e se desfazem é importante para projetar melhores tratamentos e entender por que algumas abordagens químicas amplamente utilizadas podem não se comportar da maneira que supomos,” disse Mackiewicz. “A doença de Alzheimer afeta milhões de famílias e, embora tratamentos clínicos baseados neste trabalho ainda estejam a anos de distância, descobertas como essa podem oferecer uma esperança genuína – com a correta segmentação, parte do dano cerebral pode ser reversível.”
O projeto também destaca as contribuições dos pesquisadores de graduação. O apoio do SURE Science Program e dos doadores Julie e William Reiersgaard permitiu que os estudantes Alyssa Schroeder da OSU e Eleanor Adams, Dane Frost, Erica Lopez e Jennie Giacomini da Portland State University participassem do trabalho.
Olhando para o futuro, Mackiewicz disse que a próxima fase envolverá testar essas descobertas em sistemas biológicos mais complexos, incluindo modelos celulares e pré-clínicos.
“Muitos potenciais tratamentos para Alzheimer falham devido a uma compreensão incompleta de como ocorre a agregação da proteína amyloid-beta,” disse ela. “Ao observar e quantificar diretamente essas interações, nosso trabalho fornece um roteiro para a criação de terapias mais eficazes.”
