Um cientista da Oregon State University que trabalha com um grupo de estudantes de graduação descobriu novos detalhes sobre os processos químicos envolvidos na doença de Alzheimer. A descoberta poderá ajudar os pesquisadores a desenvolver medicamentos mais eficazes no futuro.
Usando uma técnica de medição especializada, a equipe rastreou como certos metais podem fazer com que as proteínas se agrupem, contribuindo para o bloqueio das vias de comunicação no cérebro, uma característica fundamental da doença de Alzheimer.
O estudo foi liderado por Marilyn Rampersad Matskevich, professora assistente de química na OSU College of Science. Sua equipe também percebeu como moléculas chamadas quelantes podem prevenir ou até mesmo reverter esse processo prejudicial de aglomeração. As descobertas foram publicadas em ASU Ômega.
Doença de Alzheimer e agregação de proteínas
A doença de Alzheimer é o tipo mais comum de demência, uma condição de longa duração que afecta a memória e as capacidades de pensamento em milhões de pessoas idosas. De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças, é a sexta principal causa de morte em pessoas com 65 anos ou mais.
Em pessoas com doença de Alzheimer, as proteínas beta-amilóides acumulam-se e formam aglomerados que perturbam a comunicação entre as células cerebrais. Embora os metais sejam essenciais para o funcionamento normal do cérebro, podem surgir problemas quando os seus níveis ficam desequilibrados.
“Muitos íons de certos metais, como o cobre, podem interagir com proteínas beta-amilóides de uma forma que leva à agregação de proteínas, mas a maioria dos experimentos mostrou apenas o resultado final, não o processo de interação e agregação”, disse Matskevich. “Desenvolvemos um método que nos permite observar essas interações ao vivo, segundo a segundo, e medir diretamente como diferentes moléculas as interrompem ou cancelam. Elimina a pergunta “algo funciona?” para “como funciona e quando?”
Monitoramento em tempo real da química do Alzheimer
Um quelante, cujo nome vem da palavra grega para garra, é um tipo de molécula que se liga fortemente a íons metálicos.
No estudo, um quelante foi capaz de capturar íons metálicos com eficiência, mas o fez sem distinguir entre os diferentes tipos. Em outras palavras, não teve como alvo específico os metais que fazem com que a beta-amilóide se aglutine.
O segundo quelante, no entanto, mostrou uma forte capacidade de se ligar selectivamente a iões de cobre, que se acredita desempenharem um papel fundamental na agregação de proteínas associadas à doença de Alzheimer.
Rumo a um tratamento mais direcionado para a doença de Alzheimer
“Este tipo de visão em tempo real sobre como as agregações de proteínas são formadas e modificadas é importante para o desenvolvimento de melhores tratamentos e para a compreensão de por que algumas abordagens químicas amplamente utilizadas podem não se comportar como esperamos”, disse Matskevich. “A doença de Alzheimer afecta milhões de famílias e, embora os tratamentos clínicos baseados neste trabalho ainda estejam a anos de distância, descobertas como esta podem oferecer uma esperança real – se forem direccionadas correctamente, alguns danos cerebrais podem ser reversíveis”.
O projeto também enfatiza a contribuição de estudantes pesquisadores. O apoio do Programa SURE Science e dos doadores Julie e William Reyersgaard permitiu que os estudantes Alice Schroeder da OSU e Eleanor Adams, Dane Frost, Erica Lopez e Jenny Giacomini da Portland State University participassem do trabalho.
Olhando para o futuro, Mackiewicz disse que o próximo passo envolverá testar estas descobertas em sistemas biológicos mais complexos, incluindo modelos celulares e pré-clínicos.
“Muitos tratamentos potenciais para a doença de Alzheimer não estão funcionando devido a uma compreensão incompleta de como a proteína beta-amilóide se agrega”, disse ela. “Ao observar e quantificar diretamente essas interações, nosso trabalho fornece um roteiro para a criação de tratamentos mais eficazes”.
