Cientistas acabaram de observar os danos do Alzheimer acontecerem em tempo real

Usando uma técnica de medição especializada, a equipe rastreou como certos metais podem desencadear a aglomeração de proteínas que contribuem para o bloqueio das vias de comunicação no cérebro, uma característica fundamental da doença de Alzheimer.

O estudo foi liderado por Marilyn Rampersad Mackiewicz, professora associada de química na OSU College of Science. Sua equipe também observou como moléculas chamadas quelantes podem interferir ou até mesmo reverter esse processo prejudicial de aglomeração. As descobertas foram publicadas em 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 as capacidades de 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 entre 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 surgir problemas quando os seus níveis ficam desequilibrados.

“Muitos íons metálicos, como o cobre, podem interagir com proteínas beta-amilóides de maneiras que levam à agregação de proteínas, mas a maioria dos experimentos mostrou apenas o resultado final, não as interações e o processo de agregação em si”, disse Mackiewicz. “Desenvolvemos um método que nos permite observar essas interações ao vivo, segundo a segundo, e medir diretamente como diferentes moléculas as interrompem ou revertem. para ‘como funciona e quando?'”

Assistindo a química do Alzheimer em tempo real

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 de forma eficaz, 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 fundamental na agregação de proteínas relacionadas com a doença de Alzheimer.

Rumo a tratamentos mais direcionados para Alzheimer

“Esse tipo de visão em tempo real sobre como as agregações de proteínas se formam e se desformam é importante para projetar melhores tratamentos e para entender por que algumas abordagens químicas amplamente utilizadas podem não se comportar da maneira que presumimos que se comportam”, disse Mackiewicz. “A doença de Alzheimer afeta milhões de famílias e, embora os tratamentos clínicos baseados neste trabalho ainda estejam a anos de distância, descobertas como esta podem oferecer uma esperança genuína – com o direcionamento correto, alguns dos danos cerebrais podem ser reversíveis”.

O projeto também destaca as contribuições de pesquisadores em graduação. O apoio do Programa SURE Science e dos doadores Julie e William Reiersgaard permitiu que os alunos Alyssa Schroeder da OSU e Eleanor Adams, Dane Frost, Erica Lopez e Jennie Giacomini da Portland State University participassem do trabalho.

Olhando para o futuro, Mackiewicz disse que a próxima fase envolverá 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 ocorre a agregação da proteína beta-amilóide”, disse ela. “Ao observar e quantificar diretamente essas interações, nosso trabalho fornece um roteiro para a criação de terapias mais eficazes”.