O que leva a danos nas células cerebrais?
Os cientistas descobriram um mecanismo através do qual uma proteína cerebral tóxica que é uma característica da doença de Alzheimer pode danificar neurônios ou células cerebrais.
A equipe do Instituto de Neurociências Grenoble na França que fez a descoberta também sugere uma maneira potencial de desarmar o mecanismo durante os estágios iniciais da doença.
O estudo diz respeito ao funcionamento das espinhas dendríticas, que são as pequenas estruturas nas partes ramificadas das células cerebrais que recebem sinais de outras células cerebrais.
Parece que a beta-amilóide, uma proteína tóxica que se acumula no cérebro das pessoas com doença de Alzheimer, desencadeia um mecanismo que interrompe o funcionamento dos espinhos dendríticos.
O mecanismo desativa uma proteína chamada cofilina 1, e a atividade dessa proteína é crucial para o funcionamento saudável dos espinhos dendríticos.
o Journal of Neuroscience publicou recentemente um trabalho de estudo sobre a pesquisa.
Ele descreve como a equipe usou amostras de tecido cerebral de modelos de camundongos e pessoas com doença de Alzheimer para chegar às suas conclusões.
Uma descoberta importante foi que a exposição a peptídeos beta-amilóides, que são os blocos de construção da proteína tóxica, levou a um aumento na forma inativa da cofilina 1.
“Além do mais”, observa o co-autor do estudo José Martínez-Hernández, Ph.D., que agora trabalha no Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da Universidade do País Basco na Espanha, “os peptídeos beta-amilóides levam a menos espinhos a longo prazo; quando deixam de ser funcionais, perdem-se gradualmente ao longo do tempo. ”
A doença de Alzheimer é uma doença cerebral irreversível que piora com o tempo. É a causa mais comum de demência.
A doença diminui a capacidade de lembrar, pensar e executar tarefas simples, até que as pessoas com Alzheimer não possam mais cuidar de si mesmas. A maioria das pessoas começa a sentir sintomas em seus 60 anos.
De acordo com o Instituto Nacional do Envelhecimento, os especialistas acreditam que existem mais de 5,5 milhões de pessoas vivendo com a doença de Alzheimer nos Estados Unidos.
Diferentes formas de demência têm diferentes características. Na doença de Alzheimer, as características distintivas incluem um acúmulo tóxico de beta-amilóide e outra proteína chamada tau e a perda de conexões entre os neurônios.
Os neurônios transmitem informações no cérebro e transmitem sinais do cérebro para outras partes do corpo, como órgãos e músculos.
Os bilhões de neurônios no cérebro se comunicam enviando e recebendo mensagens químicas através de “estruturas especializadas” conhecidas como sinapses. Essas estruturas vão e vêm, fortalecem e enfraquecem, dependendo da experiência.
O cérebro armazena informações de longo prazo, alterando a química e a estrutura das sinapses. Os cientistas acreditam que a natureza dinâmica e flutuante das sinapses sustenta a memória e o aprendizado.
Quando a informação, na forma de mensageiros químicos, viaja através de uma sinapse de uma célula cerebral para outra, estruturas ramificadas chamadas dendritos trazem os sinais para o neurônio receptor.
Os espinhos dendríticos são pequenas saliências nas estruturas ramificadas que recebem ativamente sinais de outras células cerebrais.
A pesquisa recente revela como, no tecido cerebral afetado pela doença de Alzheimer, a beta-amilóide tóxica prejudica as sinapses, reduzindo a atividade da proteína cofilina 1 em espinhas dendríticas.
As células cerebrais possuem um citoesqueleto que não apenas mantém sua estrutura tridimensional, mas também é responsável pelo transporte dinâmico de substâncias dentro da célula.
Os citoesqueletos têm essa capacidade porque consistem em filamentos de actina altamente ativos, que, como Martínez explica, “estão ancorados, mas estão em constante movimento como se fossem uma escada rolante”.
O Cofilin 1 divide os filamentos em unidades de actina separadas, “uma tarefa que mantém a dinâmica ativa”, acrescenta.
A fosforilação, ou a adição de um grupo fosforil, à cofilina 1, no entanto, torna a proteína inativa.
Os pesquisadores observaram como a exposição a peptídeos beta-amilóides em células cerebrais cultivadas levou a cofilina 1. mais fosforilada. Isso reduziu o dinamismo dos filamentos de actina e, por sua vez, prejudicou a capacidade dos espinhos dendríticos de receber sinais.
Investigações posteriores revelaram que uma enzima chamada proteína quinase associada a Rho (ROCK) poderia ser um alvo para reduzir a fosforilação da cofilina 1. A enzima ativa e desativa outras moléculas através da fosforilação.
Testes com um medicamento chamado Fasudil que bloqueia o ROCK mostraram que ele reverteu os efeitos que a equipe observou nos filamentos de actina.
Martínez diz que os resultados do estudo apóiam a noção de que atingir o ROCK e o cofilin 1 durante os estágios iniciais da doença de Alzheimer pode potencialmente evitar o dano que a beta-amilóide causa nos espinhos e sinapses dendríticas.
Ele sugere que novas pesquisas sobre medicamentos que “parem especificamente a fosforilação” da cofilina 1 nas células cerebrais podem ser um caminho promissor para encontrar novos tratamentos para a doença de Alzheimer.
“Não criamos um mecanismo de ação, mas confirmamos que a inibição da via de fosforilação da cofilina 1 impede a exposição a peptídeos beta-amilóides de causar a desativação da proteína e o conseqüente efeito no citoesqueleto das espinhas dendríticas. ”
José Martínez-Hernández, Ph.D.
Source link
