Essa proteína recém-descoberta poderia ajudar a tratar o mal de Parkinson?
Os pesquisadores descobriram uma proteína que pode ajudar a reduzir a agregação de proteínas tóxicas no cérebro - uma marca registrada da doença de Parkinson. Mas a descoberta deles oferece uma nova esperança ou apenas "um band-aid?"
O National Institutes of Health estima que, nos Estados Unidos, cerca de 50.000 pessoas recebem o diagnóstico de doença de Parkinson a cada ano.
Esta condição generalizada é caracterizada por tremores, lentidão de movimento e equilíbrio e coordenação prejudicados, entre outros sintomas.
No entanto, suas causas permanecem desconhecidas e os tratamentos visam apenas os sintomas, ajudando os indivíduos a controlar essa condição da melhor maneira possível.
No cérebro, o mal de Parkinson é caracterizado por uma característica intrigante - a agregação de alfa-sinucleína, uma proteína que se torna tóxica e interrompe as vias neurais quando se aglutina em grandes quantidades.
Isso ocorre quando a alfa-sinucleína se dobra incorretamente, ou seja, quando se dobra em uma forma incorreta que não permite seu funcionamento correto, o que pode causar ou facilitar a doença.
A alfa-sinucleína está normalmente presente em níveis elevados no cérebro e também em outros tecidos em quantidades menores. Ainda assim, os pesquisadores não têm ideia do papel que essa proteína geralmente desempenha na manutenção da saúde neural ou como impedi-la de dobrar incorretamente.
Mas um novo estudo, da Purdue University, em West Lafayette, IN, identificou uma proteína capaz de reduzir a agregação de alfa-sinucleína mal dobrada. As descobertas aparecem no Journal of Molecular Biology.
Como HYPE pode reduzir a agregação
A nova pesquisa se concentrou no potencial terapêutico de uma proteína chamada “HYPE”, que, explicam os pesquisadores, é a única proteína Fic presente em humanos.
As proteínas Fic ajudam a decidir se uma célula sobrevive ou morre quando encontra estresse, caracterizado pelo dobramento incorreto das proteínas da célula.
"Uma vez que o HYPE desempenha um papel tão importante na forma como as células lidam com o estresse de proteínas mal dobradas, nos perguntamos se as doenças que resultam de proteínas mal dobradas provavelmente precisariam do HYPE", explica o autor do estudo Seema Mattoo, Ph.D., professor assistente de ciências biológicas em Purdue.
Ela continua: “Nós sabemos que na doença de Parkinson, muitas vezes a proteína mal dobrada é [alfa-sinucleína]. Então, perguntamos se HYPE poderia modificar [alfa-sinucleína] e, em caso afirmativo, quais são as consequências? ”
No estudo atual - que os pesquisadores conduziram in vitro, usando culturas de células em um ambiente de laboratório - eles descobriram que o HYPE pode de fato agir sobre a alfa-sinucleína, diminuindo a quantidade de agregação de proteínas mal dobradas. Os pesquisadores chamam esse processo de "AMPilação".
Então, a equipe queria ver se a AMPylation realmente mostrava alguma promessa como um processo terapêutico potencial. Na doença de Parkinson, proteínas agregadas mal dobradas podem perfurar as membranas dos neurônios (células cerebrais), interrompendo seu funcionamento.
Mattoo e seus colegas queriam descobrir se a AMPylation também levaria a menos buracos nas membranas das células. Para isso, eles usaram uma combinação de lipídios para criar uma superfície que simula a das membranas celulares.
Eles também adicionaram corante aos lipídios, portanto, se agregados de alfa-sinucleína os perfurassem, a ação se tornaria visível através do corante vazado.
Depois de fazer isso, observa Mattoo, “Descobrimos que menos corante foi liberado com a [alfa-sinucleína] modificada, o que significa que a membrana permaneceu mais intacta”.
“Isso significa que o HYPE pode ter um efeito terapêutico na doença de Parkinson”, acrescenta ela. Além disso, como Mattoo e colegas observam em seu artigo de estudo, “Este é o primeiro relatório identificando [alfa-sinucleína] como um alvo para HYPE”.
Indo além do 'Band-Aid?'
Em um experimento final, Mattoo e a equipe estudaram a alfa-sinucleína modificada com HYPE usando um microscópio eletrônico. Isso permitiu que observassem que, após interagir com HYPE, a estrutura da alfa-sinucleína mudou.
Em circunstâncias normais, observam os pesquisadores, a alfa-sinucleína se torce, o que pode explicar seu potencial para formar agregados. No entanto, quando modificada por HYPE, a proteína tendeu a torcer menos, formando fitas paralelas.
Esta nova modificação, argumentam os pesquisadores, pode impedir a alfa-sinucleína de agregar tanto.
Embora a pesquisa atual seja promissora na descoberta de novas terapias para a doença de Parkinson, os autores do estudo explicam que ainda há um longo caminho a percorrer.
“Todos nós estamos tentando aplicar um Band-Aid no final da progressão da doença porque sabemos que a agregação faz com que as células se tornem tóxicas, mas como podemos prevenir isso? Ainda há muito a ser entendido mecanicamente sobre isso no contexto da doença ”.
Seema Mattoo, Ph.D.
“Estamos nos estágios iniciais [desta pesquisa]”, admite Mattoo, “mas esses resultados estão nos dando um novo ângulo para olhar para a terapêutica em potencial”.
“Estamos tentando criar drogas que possam ser usadas para manipular a atividade do HYPE. Você pode dar a pacientes que estão começando a mostrar sinais de Parkinson ou que estão propensos a ter [alfa-sinucleína] agregada. Essa é a direção que queremos ir [no] ”, explica o pesquisador.
