Alzheimer: a proteção da 'usina de força' das células pode alimentar um novo tratamento
Lesão nas mitocôndrias - minúsculas usinas de força dentro das células que fornecem energia - desencadeia eventos que ocorrem no início da doença de Alzheimer e pode ser um alvo promissor para o tratamento.
Assim, conclui um novo estudo publicado na revista Alzheimer e demência que mostra como a beta amilóide oligomérica - uma proteína altamente tóxica - interrompe as mitocôndrias.
O estudo também revela como um pré-tratamento pode proteger as células cerebrais humanas de tais danos.
“As mitocôndrias”, diz o autor principal, Dr. Diego Mastroeni, professor assistente da Arizona State University em Tempe, “são a principal fonte de energia nas células cerebrais e as deficiências no metabolismo energético foram demonstradas como um dos primeiros eventos na doença de Alzheimer patobiologia. ”
O mal de Alzheimer é uma doença devastadora que destrói o tecido cerebral e priva as pessoas de sua capacidade de pensar, lembrar, tomar decisões, socializar e viver de forma independente.
É a forma mais comum de demência e a sexta principal causa de morte nos Estados Unidos, onde mais de 5 milhões de pessoas têm a doença.
O fardo da doença de Alzheimer nos EUA está crescendo à medida que a população envelhece. O custo do Alzheimer e de outras demências deve aumentar de US $ 259 bilhões para US $ 1,1 trilhão entre 2017 e 2050.
À medida que progride, a doença muda a biologia e a química do cérebro, fazendo com que as células nervosas, ou neurônios, morram e o tecido encolha.
Atualmente, não há cura ou tratamento eficaz que retarde significativamente o progresso da doença de Alzheimer.
Os sinais de mudança precoce do tecido são conhecidos por estarem em ação antes que os sintomas comportamentais da doença de Alzheimer apareçam; no entanto, apesar de algumas teorias fortes, as causas exatas permanecem um mistério.
Amilóide beta e doença de Alzheimer
Uma teoria dominante sobre as origens da doença de Alzheimer propõe que o acúmulo de fragmentos de proteína pegajosa chamados beta amilóide desencadeia a cadeia de eventos no cérebro que leva à doença.
A principal evidência para apoiar esta teoria amilóide é que as autópsias cerebrais de pessoas que morreram com a doença de Alzheimer têm dois tipos distintos de acúmulos de proteínas anormais: emaranhados dentro das células e placas entre as células.
Essas marcas do Alzheimer foram encontradas principalmente no hipocampo, no neocórtex e em outras partes do cérebro que ficam abaixo do córtex e são importantes para o pensamento, a memória e o aprendizado.
No entanto, como a pesquisa investigou mais profundamente a doença e suas possíveis causas, surgiram problemas com a teoria da amilóide, dizem os autores do novo estudo.
Um problema diz respeito às inconsistências nas evidências. Por exemplo, alguns estudos relataram que, apesar da forte presença de placas amilóides em seus cérebros, alguns pacientes mais velhos não mostraram déficits mensuráveis no pensamento e na memória, enquanto outros pacientes com sintomas semelhantes aos de Alzheimer mostraram muito pouco acúmulo de proteína amilóide anormal .
Outra razão para questionar a teoria da amilóide é que as drogas experimentais que visam a amilóide como uma forma de tratar a doença de Alzheimer mostraram resultados decepcionantes em ensaios clínicos e não conseguiram deter o declínio.
Essas questões e problemas levaram os pesquisadores a argumentar que placas e emaranhados provavelmente surgem em estágios posteriores da doença de Alzheimer e que outros gatilhos estão envolvidos.
Um papel para as mitocôndrias?
As mitocôndrias são minúsculos compartimentos dentro das células nos quais o oxigênio e os nutrientes se transformam em adenosina trifosfato (ATP), que é a principal fonte de combustível para a atividade celular.
“Décadas de pesquisa” revelaram que essas potências celulares diferem entre cérebros com Alzheimer e cérebros saudáveis.
Isso levou à visão de que as mitocôndrias desempenham um papel importante na doença de Alzheimer, não apenas como contribuintes, mas também como indutores de doenças.
O debate atual vai desde a sugestão de que a beta amiloide causa disfunção mitocondrial até a proposição de que uma "cascata" de mudanças mitocondriais "substitui hierarquicamente" o desenvolvimento da beta amiloide.
Outro argumento no debate propõe que, na doença de Alzheimer, uma forma "altamente tóxica" de beta amilóide - conhecida como beta amilóide oligomérica - acelera o declínio mitocondrial que ocorre naturalmente com a idade.
O novo estudo, que examina o impacto da beta amiloide oligomérica nas mitocôndrias nas células cerebrais, fornece novas evidências nessa direção.
Evidência de interrupção da mitocôndria
Para seu estudo, o Dr. Mastroeni e colegas extraíram neurônios piramidais do hipocampo nos cérebros de pacientes que morreram de doença de Alzheimer.
Os neurônios piramidais foram descritos como os “motores e agitadores” do cérebro e são importantes para o processamento cognitivo. Doenças destruidoras do cérebro, como Alzheimer, são conhecidas por matar desproporcionalmente essas células.
Quando estudaram os neurônios piramidais do hipocampo, os pesquisadores encontraram evidências - na forma de expressão reduzida de muitos genes mitocondriais - que sugerem que suas mitocôndrias foram interrompidas por beta amilóide oligomérico.
Eles descobriram que a mesma expressão reduzida de genes mitocondriais ocorreu quando eles expuseram células de uma linha de células de neuroblastoma humano à proteína tóxica.
Outros tipos de células - como células de astrócitos e microglia - extraídas do hipocampo dos mesmos cérebros afetados pela doença de Alzheimer, não mostraram evidências de mitocôndrias prejudicadas. As células de astrócitos e microglia fornecem suporte, como manter o equilíbrio químico e fornecer nutrientes.
O pré-tratamento pode proteger os neurônios
Em outra série de experimentos, os pesquisadores pré-trataram neurônios humanos em laboratório com um composto estruturalmente semelhante ao CoQ10, conhecido por aumentar o ATP e limitar o estresse oxidativo, outro processo que pode degradar as mitocôndrias.
Quando eles expuseram os neurônios pré-tratados ao beta amilóide oligomérico, eles mostraram sinais reduzidos de deterioração mitocondrial. Eles sugerem que este resultado pode abrir caminho para novos tratamentos para a doença de Alzheimer.
“Este estudo reforça a toxicidade da beta amiloide oligomérica nas mitocôndrias neuronais e enfatiza a importância dos compostos protetores para proteger as mitocôndrias da toxicidade da beta amiloide oligomérica.”
Dr. Diego Mastroeni
