Um cientista da Oregon State University que trabalha com um grupo de estudantes de pós-graduação revelou novos detalhes em tempo real sobre um mecanismo químico ligado à doença de Alzheimer. A descoberta poderá ajudar os investigadores a conceber medicamentos mais eficazes no futuro.
Usando uma técnica de medição especial, a equipe rastreou como certos metais podem desencadear a aglomeração de proteínas que contribuem para bloquear as vias de comunicação no cérebro, uma característica fundamental da doença de Alzheimer.
A pesquisa foi liderada por Marilyn Rampersad Mackiewicz, professora associada de química na OSU College of Science. Sua equipe também observou como moléculas chamadas quelantes poderiam interferir ou até mesmo reverter esse processo prejudicial de aglomeração. Os resultados são publicados ACS Ômega.
Doença de Alzheimer e aglomeração de proteínas
A doença de Alzheimer é o tipo mais comum de demência, uma condição de longa duração que afeta a memória e o pensamento em milhões de adultos mais velhos. 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 Alzheimer, as proteínas beta-amilóide se acumulam e formam aglomerados que interrompem a comunicação entre as células cerebrais. Embora os metais sejam essenciais para o funcionamento normal do cérebro, podem ocorrer problemas quando os seus níveis ficam desequilibrados.
“Muitos íons metálicos, 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 em si”, diz Mackiewicz. “Desenvolvemos um método que nos permite observar essas interações ao vivo, segundo a segundo, e medir diretamente como diferentes moléculas as inibem ou revertem. É como, ‘Alguma coisa funciona?’ Remove a pergunta de ? ‘Como funciona e quando?’
Assistindo a química do Alzheimer em tempo real
Um quelante, cujo nome vem da palavra grega para unha, é um tipo de molécula que se liga fortemente a íons metálicos.
No estudo, um quelante foi capaz de capturar íons metálicos com eficácia, mas o fez sem distinguir entre os diferentes tipos. Em outras palavras, não teve como alvo específico os metais que impulsionam a aglomeração de beta-amilóide.
Um segundo quelante, no entanto, mostrou uma forte capacidade de se ligar selectivamente a iões de cobre, que se acredita desempenharem um papel importante na agregação de proteínas relacionadas com a doença de Alzheimer.
Rumo a um tratamento mais direcionado para o Alzheimer
“Essa visão em tempo real de como os agregados de proteínas se formam e se deformam é fundamental para projetar melhores tratamentos e entender por que alguns métodos químicos amplamente utilizados podem não se comportar da maneira que prevemos”, disse Mackiewicz. “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 – com o alvo certo, alguns danos cerebrais podem ser revertidos”.
O projeto também destaca a contribuição de pesquisadores graduados. O apoio do Programa SURE Science e dos doadores Julie e William Reiersgaard permitiu que os alunos da OSU Alyssa Schroeder e Eleanor Adams, Dane Frost, Erica Lopez e Jenny Giacomini da Portland State University participassem do trabalho.
Olhando para o futuro, Mackiewicz diz que a próxima fase envolve testar estas descobertas em sistemas biológicos mais complexos, incluindo modelos celulares e pré-clínicos.
“Muitos tratamentos potenciais para o Alzheimer falham devido a uma compreensão incompleta de como as proteínas beta-amiloides se agrupam”, disse ele. “Ao observar e medir diretamente essas interações, nosso trabalho fornece um roteiro para o desenvolvimento de terapias mais eficazes”.
