Um cientista da Oregon State University, trabalhando com um grupo de estudantes de graduação, revelou detalhes novos e imediatos sobre um processo químico ligado à doença de Alzheimer. A descoberta poderá ajudar os investigadores a conceber medicamentos mais eficazes no futuro.
Usando técnicas de medição especializadas, a equipe de pesquisa rastreou como certos metais desencadeiam a agregação de proteínas, levando ao bloqueio das 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 Faculdade de Ciências da OSU. Sua equipe também analisou como moléculas chamadas quelantes poderiam interferir ou até mesmo reverter esse processo prejudicial de aglomeração. Os resultados da pesquisa foram publicados em ACS Ômega.
Doença de Alzheimer e agregação de proteínas
A doença de Alzheimer é a forma mais comum de demência, uma doença de longa duração que afecta a memória e as capacidades de pensamento de milhões de adultos mais velhos. De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças, é a sexta principal causa de morte entre pessoas com 65 anos ou mais.
Em pacientes com Alzheimer, a beta-amilóide se acumula e forma aglomerados, interrompendo a comunicação entre as células cerebrais. Embora os metais sejam essenciais para o funcionamento normal do cérebro, podem surgir problemas quando seus níveis estão desequilibrados.
“Muitos íons metálicos, como o cobre, podem interagir com o beta-amilóide e causar a agregação da proteína, mas a maioria dos experimentos mostra apenas o resultado final, não o processo de interação e agregação em si”, disse Mackiewicz. “Desenvolvemos um método que nos permite observar essas interações em tempo real e medir diretamente como diferentes moléculas as interrompem ou revertem. Isso muda a questão de ‘Alguma coisa funciona?'” ‘Como funciona e quando funciona? ‘”
Observação instantânea das reações químicas da doença de Alzheimer
Os agentes quelantes, cujo nome vem da palavra grega para garra, são moléculas que se ligam fortemente aos íons metálicos.
Neste estudo, um agente quelante capturou efetivamente íons metálicos, mas não diferenciou entre os diferentes tipos. Em outras palavras, não tem como alvo específico os metais que impulsionam a agregação beta-amilóide.
No entanto, um segundo quelante mostrou uma forte capacidade de ligar selectivamente iões de cobre, que se pensa desempenharem um papel fundamental na agregação de proteínas associadas à doença de Alzheimer.
Procurando tratamentos mais direcionados para o Alzheimer
“Essa visão imediata de como os agregados de proteínas se formam e se tornam irregulares é importante para projetar melhores tratamentos e entender por que algumas abordagens químicas amplamente utilizadas podem não funcionar tão bem quanto pensávamos”, 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 – dados os alvos certos de danos”.
O programa também destaca as contribuições de pesquisadores em graduação. O apoio do programa SURE Science e dos doadores Julie e William Reiersgaard permitiu que a estudante da Oregon State University Alyssa Schroeder e as estudantes da Portland State University Eleanor Adams, Dane Frost, Erica Lopez e Jennie Giacomini participassem deste trabalho.
Olhando para o futuro, Mackiewicz disse que a próxima fase envolverá testar estas descobertas em sistemas biológicos mais complexos, incluindo células e modelos pré-clínicos.
“Muitos potenciais tratamentos para Alzheimer falharam devido a uma compreensão incompleta de como ocorre a agregação amilóide”, disse ela. “Ao observar e quantificar diretamente essas interações, nosso trabalho fornece um roteiro para a criação de terapias mais eficazes”.
