Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Riverside, propuseram uma nova explicação sobre como a doença de Alzheimer pode começar. Em vez de ser causada por um acúmulo de placas no cérebro, a doença pode começar quando uma proteína interfere no funcionamento normal de outra dentro das células nervosas.
Durante anos, a pesquisa sobre a doença de Alzheimer concentrou-se principalmente na beta amilóide (a-beta), uma proteína que forma aglomerados no cérebro de pessoas com a doença. A ideia ganhou apoio porque mutações hereditárias que aumentam os níveis de a-beta podem causar a doença de Alzheimer de início precoce.
No entanto, apesar de milhares de ensaios clínicos destinados a remover o a-beta, estes tratamentos não conseguiram parar a doença ou reverter a sua progressão.
Os cientistas também sabem há muito tempo que outra proteína, chamada tau, se acumula no cérebro dos pacientes com Alzheimer. O que permanece incerto é exatamente como o tau e o a-beta estão relacionados.
“Além de ter demência, um diagnóstico de Alzheimer requer o acúmulo de a-beta e tau no cérebro”, disse Ryan Julian, professor de química da UCR e principal autor do estudo. “Mas muitos laboratórios concentram-se no papel de um e ignoram o outro.”
Publicado em Arte Anais da Academia Nacional de Ciências, Nexusnovas pesquisas apontam para uma interação direta entre essas duas proteínas.
Como o beta-amilóide e o tau podem interagir
Tau normalmente ajuda a estabilizar estruturas microscópicas conhecidas como microtúbulos. Essas minúsculas estruturas semelhantes a tubos atuam como vias de transporte dentro das células nervosas, entregando materiais essenciais a diferentes partes do neurônio. Sem microtúbulos funcionais, os neurônios lutam para transportar moléculas necessárias à sobrevivência e à comunicação.
A equipe de pesquisa notou que a região da tau responsável pela ligação aos microtúbulos se assemelha muito à α-beta tanto em tamanho quanto em estrutura. Esta observação levou-os a perguntar-se se o a-beta também poderia ligar-se aos microtúbulos.
Para o estudo, os cientistas anexaram um marcador fluorescente ao a-beta. Ao rastrear mudanças em seu movimento e emissão de luz, eles foram capazes de determinar quando a proteína se ligou aos microtúbulos.
Seus experimentos mostraram que a-beta e tau se ligam aos microtúbulos com igual força. Como resultado, quando o a-beta se acumula dentro dos neurônios, ele pode potencialmente empurrar o tau para fora de sua posição normal.
“Nosso trabalho mostra que o beta-amilóide e o tau competem pelos mesmos locais de ligação nos microtúbulos, e que o a-beta pode interferir no funcionamento adequado do tau”, disse Julian.
Um novo possível gatilho para a doença de Alzheimer
Segundo os pesquisadores, a doença de Alzheimer pode começar quando o a-beta desloca o tau dos microtúbulos. Quando isso acontecer, a rede de transporte interna da célula pode começar a falhar.
Ao mesmo tempo, o tau pode começar a se comportar de maneira anormal. Sem a interação adequada com os microtúbulos, a proteína pode se aglomerar e mover-se para áreas do neurônio às quais normalmente não pertence.
Este modelo sugere que a acumulação de a-beta e tau pode ser uma consequência de problemas celulares mais profundos e não a causa inicial da doença. A ideia poderia ajudar a explicar vários enigmas de longa data na investigação da doença de Alzheimer.
Por exemplo, placas feitas de a-beta frequentemente se formam fora das células. Se o dano primário ocorrer quando o a-beta interfere com a tau dentro dos neurônios, essas placas extrínsecas podem não perturbar diretamente a tau ou os microtúbulos que ela suporta.
Envelhecimento, autofagia e microtúbulos
O mecanismo proposto também é consistente com as evidências de que o processo natural de reciclagem do cérebro se torna menos eficiente com a idade.
Um processo conhecido como autofagia normalmente remove proteínas indesejadas, incluindo a-beta, das células. À medida que a autofagia diminui nos idosos, o a-beta pode acumular-se dentro dos neurônios e competir cada vez mais com o tau pelo acesso aos microtúbulos.
Observações adicionais também apoiam a teoria. Alguns estudos recentes demonstraram que o lítio pode reduzir o risco da doença de Alzheimer, enquanto estudos anteriores demonstraram que o lítio ajuda a estabilizar os microtúbulos.
Estas descobertas levantam a possibilidade de que a proteção dos microtúbulos possa ajudar a neutralizar alguns dos efeitos deletérios causados pelo a-beta.
Implicações para terapias futuras
Se estudos futuros confirmarem essas descobertas, elas poderão influenciar a direção do desenvolvimento de medicamentos para o Alzheimer.
Em vez de se concentrarem apenas na remoção de aglomerados de proteínas, os pesquisadores poderiam focar na interação entre a-beta e os microtúbulos. Outra estratégia potencial seria aumentar a capacidade da célula de eliminar a beta antes que ela se acumule dentro dos neurônios.
Julian acredita que essas descobertas ajudam a conectar muitas observações anteriormente não relacionadas à pesquisa sobre Alzheimer.
“Essa ideia ajuda a dar sentido a muitos resultados anteriormente aparentemente não relacionados”, disse Julian. “Isso nos dá uma imagem mais clara do que pode dar errado nos neurônios e onde novos tratamentos podem começar”.
