Alzheimer: como o tau destrói as células cerebrais?
Os cientistas descobriram um mecanismo até então desconhecido no qual a proteína tau, que está implicada na doença de Alzheimer, danifica as células cerebrais interferindo em suas comunicações internas.
A descoberta lança uma nova luz sobre as origens dessa causa mais comum de demência, uma marca registrada da qual é o acúmulo de filamentos de proteína tau emaranhados no cérebro.
A descoberta também pode levar a novos tratamentos para Alzheimer e outras doenças que progressivamente destroem o tecido cerebral, concluem os pesquisadores em um artigo sobre seu trabalho que agora aparece na revista Neurônio.
Cientistas do Massachusetts General Hospital (MGH) em Charlestown e da Johns Hopkins School of Medicine em Baltimore, MD, lideraram o estudo, que teve como objetivo investigar como a proteína tau pode contribuir para o dano às células cerebrais.
A doença de Alzheimer não desaparece e piora com o tempo. É a sexta causa mais comum de morte em adultos nos Estados Unidos, onde cerca de 5,7 milhões de pessoas têm a doença.
Causas exatas do Alzheimer ainda desconhecidas
Exatamente o que causa o Alzheimer e outras formas de demência ainda é um mistério para a ciência. As evidências sugerem que uma combinação de ambiente, genes e estilo de vida está envolvida, com diferentes fatores tendo diferentes níveis de influência em diferentes pessoas.
A maioria dos casos de Alzheimer não apresenta sintomas até que as pessoas tenham 60 anos ou mais. O risco de contrair a doença aumenta rapidamente com a idade.
Estudos do cérebro de pessoas com a doença - junto com análises post-mortem do tecido cerebral - revelaram muito sobre como o Alzheimer muda e prejudica o cérebro.
“Mudanças relacionadas à idade” incluem: inflamação; encolhimento em algumas regiões do cérebro; criação de moléculas instáveis e de curta duração conhecidas como radicais livres; e interrupção da produção de energia celular.
O cérebro de uma pessoa com doença de Alzheimer também tem duas características distintivas: placas de proteína amilóide que se formam entre as células e emaranhados de proteína tau que se formam dentro das células. O estudo recente diz respeito ao último.
Mudanças no comportamento do tau
As células cerebrais, ou neurônios, têm estruturas internas conhecidas como microtúbulos que sustentam a célula e sua função. Eles são componentes celulares altamente ativos que ajudam a transportar substâncias do corpo da célula para as partes que a conectam a outras células.
Em células cerebrais saudáveis, a proteína tau normalmente “se liga e estabiliza” os microtúbulos. Tau se comporta de maneira diferente, no entanto, na doença de Alzheimer.
Mudanças na química do cérebro fazem com que as moléculas da proteína tau saiam dos microtúbulos e se colem umas às outras.
Eventualmente, as moléculas de tau destacadas formam longos filamentos, ou emaranhados neurofibrilares, que interrompem a capacidade da célula cerebral de se comunicar com outras células.
O novo estudo introduz a possibilidade de que, na doença de Alzheimer, a tau interrompa mais um mecanismo que envolve a comunicação entre o núcleo da célula cerebral e seu corpo.
Comunicação com o núcleo da célula
O núcleo da célula se comunica com o restante da célula por meio de estruturas chamadas de poros nucleares, que compreendem mais de 400 proteínas diferentes e controlam o movimento das moléculas.
Estudos sobre as causas da esclerose lateral amiotrófica, frontotemporal e outros tipos de demência sugeriram que falhas nesses poros nucleares estão de alguma forma envolvidas.
O estudo recente revela que células animais e humanas com doença de Alzheimer têm poros nucleares defeituosos e que a falha está ligada ao acúmulo de tau na célula cerebral.
“Em condições de doença”, explica o co-autor sênior do estudo Bradley T. Hyman, diretor da Unidade de Alzheimer no MGH, “parece que o tau interage com o poro nuclear e muda suas propriedades”.
Ele e seus colegas descobriram que a presença de tau perturba a estrutura ordenada dos poros nucleares contendo a principal proteína estrutural Nup98. Nas células da doença de Alzheimer, havia menos desses poros e os que estavam lá tendiam a ficar presos uns aos outros.
Nup98 ‘mal localizado’
Eles também observaram outra mudança curiosa envolvendo o Nup98 nas células cerebrais da doença de Alzheimer. Em células com tau agregada, o Nup98 foi "mal localizado" em vez de permanecer no poro nuclear.
Eles revelaram que essa característica era mais exagerada no tecido cerebral de pessoas que morreram com formas mais extremas da doença de Alzheimer.
Finalmente, quando eles adicionaram a tau humana a culturas vivas de células cerebrais de roedores, os pesquisadores descobriram que ela causou a localização incorreta do Nup98 no corpo celular e interrompeu o transporte de moléculas para o núcleo.
Esta foi a evidência de uma “ligação funcional” entre a presença da proteína tau e danos ao mecanismo de transporte nuclear.
Os autores observam, no entanto, que não está claro se a interação Nup98-tau descoberta no estudo ocorre apenas por causa da doença ou se é um mecanismo normal que se comporta de forma extrema sob condições de doença.
Eles concluem:
“Juntos, nossos dados fornecem um mecanismo não convencional para a neurodegeneração induzida por tau.”
