Os cientistas identificaram evidências de um mecanismo até então desconhecido que pode explicar como as células cerebrais morrem na doença de Alzheimer e na demência frontotemporal (DFT). A descoberta, que se centra num processo conhecido como carioptose, poderá apontar aos investigadores novas formas de retardar a progressão desta condição devastadora.
Muitas doenças neurodegenerativas, incluindo esclerose lateral amiotrófica (ELA), doença de Alzheimer e DFT, são caracterizadas pelo acúmulo de proteínas prejudiciais dentro dos neurônios. Com o tempo, essas células nervosas morrem, contribuindo para a perda de memória e outros sintomas. Embora os cientistas conheçam há muito tempo sobre várias formas de morte celular, incluindo a apoptose, esses mecanismos nunca explicaram completamente a extensa perda neuronal observada nestas doenças.
Agora, pesquisadores do King’s College London, trabalhando com o Instituto de Pesquisa de Demência do Reino Unido e apoiados pela Alzheimer’s Research UK, identificaram a carioptose como um possível elo perdido que liga os depósitos de proteínas tóxicas à morte das células cerebrais.
A carioptose refere-se a uma série de reações químicas desencadeadas quando proteínas tóxicas se acumulam dentro de uma célula. À medida que o processo se desenrola, o núcleo da célula, que contém o seu material genético, encolhe lentamente antes de finalmente se desintegrar.
Evidências foram encontradas em cérebros de Alzheimer e FTD
Resultados, publicados Comunicação da naturezaCom base na análise de 3.000 células cerebrais coletadas de 28 pessoas com DFT ou doença de Alzheimer em estágio avançado. Usando algoritmos computacionais, os pesquisadores identificaram diferentes formas de morte celular no tecido.
Eles encontraram sinais de carioptose em 35% das células do córtex frontal de pessoas com doença de Alzheimer, em comparação com apenas 15% das células em idosos saudáveis.
“Este estudo é o culminar de uma jornada de 10 anos no King’s, desde que identificámos pela primeira vez a carioptose numa doença relativamente rara que é uma característica comum da demência que afecta milhões de pessoas”.
Um novo alvo potencial para o tratamento da demência
Os pesquisadores também descobriram uma via molecular chave que parece regular a carioptose. Eles descobriram que forçar a agregação de proteínas dentro dos neurônios, uma marca registrada de muitas doenças neurodegenerativas, pode desencadear esse processo destrutivo.
Segundo o estudo, a produção de proteínas tóxicas desestabiliza a membrana externa do núcleo, fazendo-a encolher e eventualmente desintegrar-se.
A equipe investigou então proteínas conhecidas como quinases, que atuam como interruptores moleculares nessa via. Em experimentos de laboratório utilizando neurônios de camundongos, o bloqueio dessas opções reduziu os marcadores associados à carioptose. Em particular, a interação entre a quinase p38 MAP quinase e a proteína LaminB1 emergiu como um alvo promissor para retardar ou prevenir a degradação do núcleo.
Os pesquisadores acreditam que esse caminho poderia eventualmente levar a terapias que reduzam os danos às células cerebrais na demência. Seu próximo objetivo é desenvolver maneiras de direcionar seletivamente a interação entre p38 MAP quinase e LaminB1 em humanos.
“Ao visar especificamente a interação entre a quinase p38 MAP e a LaminB1, podemos retardar o processo de morte celular, ganhando tempo para terapias mais específicas contra certas doenças neurodegenerativas”, disse o Dr. Manolis Fanto, leitor de Genômica Funcional, Instituto de Psiquiatria, Psicologia e Neurociência, King’s College London.
Criando um roteiro para terapias futuras
“A morte celular e os danos no cérebro levam a muitos dos sintomas experimentados pelas pessoas que vivem com demência. Nossa pesquisa descobriu uma nova série de eventos químicos que podem coordenar a morte celular nas células cerebrais. Começamos a mapear o caminho para como a carioptose funciona, e estou emocionado em ver os avanços futuros que isso pode levar na comunidade de pesquisa em demência e além”, disse o pesquisador DKK Riebeck da Sensia Research. Dr. Institute at King’s e primeiro autor do artigo.
“Durante décadas, sabemos que as proteínas tóxicas se acumulam na doença de Alzheimer e na demência frontotemporal, mas ainda não está claro como exatamente elas levam a danos nas células cerebrais.
“Identificar a carioptose é um passo importante para encontrar alvos de tratamento que possam parar ou retardar a perda celular. Isso poderia ajudar a ampliar a janela para terapias que abordam as causas subjacentes da doença, aproximando-nos da cura para a demência. É por isso que a Alzheimer’s Research UK financia e apoia a pesquisa”, disse Sarah Rhodry, pesquisadora sênior de Alzheimer.
O estudo, “A carioptose medeia a morte celular e a neurodegeneração após estresse proteotóxico”, foi publicado em Comunicação da natureza.
A pesquisa foi inicialmente financiada pela Alzheimer’s Research UK e pela Parceria Internacional do Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas. Apoio adicional veio de bolsas concedidas pelo Conselho de Pesquisa Médica do Reino Unido e pelo Instituto de Pesquisa de Demência do Reino Unido.
