Seu corpo pode já ter uma molécula que ajuda a combater o Alzheimer

A expectativa de vida das pessoas continua aumentando e, à medida que isso acontece, doenças relacionadas à idade, incluindo doenças neurodegenerativas como Alzheimer e Parkinson, tornam-se cada vez mais comuns. Essas condições são causadas por acúmulos no cérebro de estruturas proteicas nocivas compostas por proteínas amiloides mal dobradas. Essas estruturas proteicas formam longas fibras, parecidas com espaguete. Até agora, não existe um tratamento eficaz que possa prevenir ou eliminar esses depósitos proteicos.

Entretanto, uma molécula naturalmente presente no corpo chamada espermina oferece esperança. Em experimentos laboratoriais, uma equipe liderada por Jinghui Luo, do Centro de Ciências da Vida do Paul Scherrer Institute PSI, demonstrou que a espermina pode aumentar a longevidade de pequenos vermes nematóides, melhorar seu movimento à medida que envelhecem e fortalecer suas mitocôndrias, as fábricas de energia das células. Os pesquisadores observaram que a espermina ajuda o sistema imunológico do corpo a remover os depósitos de proteínas amiloides que danificam os neurônios.

Esses novos resultados podem servir como base para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para doenças como Alzheimer e Parkinson.

A espermina é essencial para o funcionamento do organismo. Ela pertence a um grupo de moléculas orgânicas relativamente pequenas conhecidas como poliaminas. A espermina foi identificada pela primeira vez há mais de 150 anos e recebeu esse nome devido à presença em altas concentrações no líquido seminal. No entanto, também é encontrada em muitos outros tipos de células do corpo, especialmente nas que estão ativas e capazes de se dividir.

A espermina apoia o movimento e a atividade celular e está envolvida em diversos processos celulares. Um de seus papéis principais é interagir com os ácidos nucleicos do genoma, ajudando a regular quais genes são ativados e como são traduzidos em proteínas. Essa regulação garante que as células possam crescer, se dividir e eventualmente morrer de maneira controlada. A espermina também é crucial para um processo celular chamado condensação biomolecular. Neste processo, grandes moléculas, como proteínas e ácidos nucleicos, se separam e se reúnem em regiões semelhantes a gotículas dentro da célula, criando pequenos centros de reação onde reações bioquímicas importantes ocorrem.

No contexto de transtornos neurodegenerativos como Alzheimer e Parkinson, estudos anteriores já sugeriram que a espermina pode proteger as células nervosas e aliviar problemas de memória relacionados à idade. O que faltava até agora era uma compreensão clara de como a espermina influencia os processos prejudiciais nas células nervosas de maneira que possa ser aproveitada para benefícios médicos.

A equipe de pesquisa de Luo agora examinou esses mecanismos em maior profundidade. Além da microsscopia óptica, os cientistas utilizaram um método chamado dispersão SAXS na Fonte de Luz Suíça SLS do PSI para investigar a dinâmica molecular dos processos envolvidos. Eles estudaram esses efeitos tanto em capilares de vidro (in vitro) quanto em organismos vivos (in vivo). Para o sistema vivo, usaram o nematóide C. elegans como organismo modelo.

Os experimentos mostraram que a espermina faz com que proteínas nocivas se aglutinem e formem aglomerados por meio da condensação biomolecular. Esse comportamento apoia um processo de limpeza celular rotineiro conhecido como autofagia. Na autofagia, proteínas danificadas ou desnecessárias são envolvidas em pequenas vesículas membranosas e, em seguida, decompostas de forma segura por enzimas, reciclando efetivamente os componentes celulares.

“A autofagia é mais eficaz no tratamento de aglomerados proteicos maiores,” diz o líder do estudo, Luo. “E a espermina é, por assim dizer, o agente de ligação que junta os fios. Existem apenas forças elétricas de atração fracas entre as moléculas, e estas organizam, mas não ligam firmemente umas às outras.”

A totalidade do processo, explica Luo, pode ser imaginada como um prato de espaguete. “A espermina é como queijo que conecta os longos e finos macarrões sem colá-los, facilitando a digestão.”

A espermina também parece desempenhar um papel em outras doenças, incluindo o câncer. Mais pesquisas são necessárias para entender os mecanismos subjacentes a essas condições, após o qual tratamentos baseados em espermina poderiam se tornar opções viáveis. Além da espermina, muitas outras poliaminas também desempenham funções importantes no corpo e estão, portanto, sob interesse médico. Isso torna esse campo altamente promissor para a pesquisa futura. “Se compreendermos melhor os processos subjacentes”, diz Luo, “podemos cozinhar pratos mais saborosos e digestíveis, por assim dizer, pois saberemos exatamente quais temperos, em quais quantidades, tornam o molho especialmente saboroso.”

A inteligência artificial também está sendo utilizada nessa busca, pois pode calcular combinações promissoras de “ingredientes para o molho” muito mais rapidamente com base em todos os dados disponíveis. Luo também aponta que as técnicas de medição de dispersão com resolução temporal e as imagens de alta resolução, que podem capturar esses processos em tempo real até o nível subcelular, são cruciais para esse trabalho e para estudos futuros. Fora do PSI, esses métodos avançados estão disponíveis apenas em algumas outras instalações de sincrotrão no mundo.