Como a tau interrompe as células do cérebro?
Os cientistas descobriram um mecanismo anteriormente desconhecido no qual a proteína tau, que está implicada na doença de Alzheimer, danifica as células do cérebro, interferindo em suas comunicações internas.
A descoberta lança uma nova luz sobre as origens dessa causa mais comum de demência, cuja principal característica é o acúmulo de filamentos de proteínas tau emaranhados no cérebro.
A descoberta também pode levar a novos tratamentos para a doença de Alzheimer e outras doenças que destroem progressivamente o tecido cerebral, concluem os pesquisadores em um artigo sobre seu trabalho que agora aparece na revista Neuron.
Cientistas do Hospital Geral de Massachusetts (MGH), em Charlestown, e da Escola de Medicina Johns Hopkins, em Baltimore, MD, lideraram o estudo, que se propôs a investigar como a proteína tau pode contribuir para o dano às células cerebrais.
A doença de Alzheimer não desaparece e piora com o tempo. É a sexta causa mais comum de morte em adultos nos Estados Unidos, onde cerca de 5,7 milhões de pessoas têm a doença.
Exatamente o que causa a doença de Alzheimer e outras formas de demência ainda é um mistério para a ciência. As evidências sugerem que uma combinação de ambiente, genes e estilo de vida está envolvida, com diferentes fatores tendo diferentes quantidades de influência em pessoas diferentes.
A maioria dos casos de Alzheimer não apresenta sintomas até que as pessoas tenham 60 anos ou mais. O risco de contrair a doença aumenta rapidamente com a idade após isso.
Estudos cerebrais de pessoas com a doença – juntamente com análises post mortem do tecido cerebral – revelaram muito sobre como a doença de Alzheimer muda e prejudica o cérebro.
“Alterações relacionadas à idade” incluem: inflamação; encolhimento em algumas regiões do cérebro; criação de moléculas instáveis e de vida curta conhecidas como radicais livres; e interrupção da produção de energia celular.
O cérebro de uma pessoa com doença de Alzheimer também tem duas características distintivas: placas de proteína amilóide que se formam entre as células e emaranhados de proteína tau que se formam dentro das células. O estudo recente diz respeito a este último.
As células cerebrais, ou neurônios, têm estruturas internas conhecidas como microtúbulos que sustentam a célula e sua função. Eles são componentes celulares altamente ativos que ajudam a transportar substâncias do corpo da célula para as partes que o conectam a outras células.
Nas células cerebrais saudáveis, a proteína tau normalmente “se liga e estabiliza” os microtúbulos. Tau se comporta de maneira diferente, no entanto, na doença de Alzheimer.
Alterações na química do cérebro fazem com que as moléculas de proteína tau se afastem dos microtúbulos e grudem umas nas outras.
Eventualmente, as moléculas de tau destacadas formam filamentos longos, ou emaranhados neurofibrilares, que interrompem a capacidade da célula cerebral de se comunicar com outras células.
O novo estudo introduz a possibilidade de que, na doença de Alzheimer, a tau perturbe outro mecanismo que envolve a comunicação entre o núcleo da célula cerebral e seu corpo.
O núcleo celular se comunica com o resto da célula usando estruturas chamadas poros nucleares, que compreendem mais de 400 proteínas diferentes e controlam o movimento de moléculas.
Estudos sobre as causas da esclerose lateral amiotrófica, frontotemporal e outros tipos de demência sugeriram que falhas nesses poros nucleares estão envolvidas de alguma forma.
O estudo recente revela que as células animais e humanas com doença de Alzheimer têm poros nucleares defeituosos e que a falha está ligada ao acúmulo de tau na célula cerebral.
“Sob condições de doença”, explica o co-autor sênior do estudo Bradley T. Hyman, diretor da Unidade de Alzheimer da MGH, “parece que a tau interage com o poro nuclear e altera suas propriedades”.
Ele e seus colegas descobriram que a presença de tau perturba a estrutura ordenada dos poros nucleares que contêm a principal proteína estrutural Nup98. Nas células da doença de Alzheimer, havia menos desses poros e os que estavam lá tendiam a ficar presos um ao outro.
Eles também observaram outra mudança curiosa envolvendo o Nup98 nas células cerebrais da doença de Alzheimer. Nas células com tau agregada, o Nup98 foi “mal localizado” em vez de permanecer no poro nuclear.
Eles revelaram que esse recurso era mais exagerado no tecido cerebral de pessoas que morreram com formas mais extremas da doença de Alzheimer.
Finalmente, quando adicionaram a tau humana às culturas vivas de células cerebrais de roedores, os pesquisadores descobriram que isso causava uma localização incorreta do Nup98 no corpo da célula e interrompia o transporte de moléculas para o núcleo.
Isso evidenciou uma “ligação funcional” entre a presença da proteína tau e danos ao mecanismo de transporte nuclear.
Os autores observam, no entanto, que não está claro se a interação Nup98-tau descoberta no estudo ocorre apenas por causa de uma doença ou se é um mecanismo normal que se comporta de maneira extrema sob condições de doença.
Eles concluem:
“Juntos, nossos dados fornecem um mecanismo não convencional para a neurodegeneração induzida por tau”.
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