September 19, 2016 - Resumo:
Os pesquisadores estabeleceram como uma proteína chamada alfa-sinucleína, que está intimamente associada à doença de Parkinson, funciona em cérebros humanos saudáveis. Ao mostrar como a proteína funciona em pacientes saudáveis, o estudo oferece pistas importantes sobre o que pode estar acontecendo quando as pessoas desenvolvem a doença em si.
A doença de Parkinson é uma de um grupo de condições conhecidas como "doenças de dopagem de proteínas", porque são caracterizadas por proteínas específicas que se tornam distorcidas e com mau funcionamento. Essas proteínas, em seguida, agrupar-se montadas como cadeias, que são tóxicos para outras células.
Embora o mau funcionamento da alfa-sinucleína tenha sido reconhecido há muito tempo como uma marca registrada da doença de Parkinson, seu papel em cérebros saudáveis não foi compreendido adequadamente até agora. O novo estudo, realizado por pesquisadores da Universidade de Cambridge e Imperial College de Londres, mostra que a proteína regula o fluxo de transportadores celulares conhecidos como vesículas sinápticas - um processo fundamental para a sinalização eficaz no cérebro.
Significativamente, os pesquisadores também testaram formas mutadas de alfa-sinucleína que estão ligadas à doença de Parkinson. Verificou-se que este interferia com o mesmo mecanismo, essencialmente prejudicando a capacidade da alfa-sinucleína para regular o fluxo de vesículas sinápticas, e assim comprometer a sinalização entre os neurônios.
Giuliana Fusco, uma estudante de química do PhD St John's College, da Universidade de Cambridge, realizou os principais experimentos subjacentes à investigação. "Já estava claro que a alfa-sinucleína desempenha algum tipo de papel na regulação do fluxo de vesículas sinápticas na sinapse, mas nosso estudo apresenta o mecanismo, explicando exatamente como ele faz isso", disse ela. "Porque temos demonstrado que as formas mutantes de alfa-sinucleína, que estão associados com o início precoce de formas familiares de doença de Parkinson, afetam este processo, também sabemos que esta é uma função que pode ser prejudicada em pessoas que carregam essas mutações".
Os pesquisadores enfatizam que os resultados devem ser tratados com cautela nesta fase, não menos importante porque muito sobre a doença de Parkinson permanece obscuro.
O Dr. Alfonso De Simone, do Departamento de Ciências da Vida da Imperial, e um dos principais autores do estudo, disse: "É importante ter cuidado para não tirar conclusões. "Está ocorrendo tanta coisa no desenvolvimento da doença de Parkinson e suas origens. Poderia ser múltiplo, mas nós demos um passo adiante na compreensão o que está indo sobre."
A função precisa da alfa-sinucleína tem sido objeto de debate considerável, em parte porque é abundante nos glóbulos vermelhos, bem como no cérebro. Isto implica que é uma proteína bastante estranha, metamórfica que pode potencialmente desempenhar vários papéis diferentes.
Estabelecer que regula os mecanismos que permitem que a sinalização ocorra no cérebro representa progresso significativo. "Se você remover parte de uma máquina, você precisa saber o que é suposto fazer antes que você possa entender o que as conseqüências de sua remoção são suscetíveis de ser", disse De Simone. "Tivemos uma situação semelhante com a doença de Parkinson, precisávamos saber o que a alfa-sinucleína realmente faz, a fim de identificar as estratégias certas para direcioná-lo como uma abordagem terapêutica para Parkinson".
O estudo envolveu experimentos laboratoriais em que vesículas sintéticas, modelando as vesículas sinápticas encontradas no cérebro, foram expostas à alfa-sinucleína. Usando espectroscopia de ressonância magnética nuclear, os pesquisadores examinaram como a proteína se organizou estruturalmente em relação às vesículas. Para verificar as descobertas, realizaram-se testes adicionais em amostras retiradas dos cérebros de ratos.
O processo básico pelo qual os sinais passam através do cérebro envolve neurotransmissores, que são transportados dentro das vesículas sinápticas, passando através das sinapses - as junções entre os neurônios. Durante a sinalização, algumas vesículas se movem para a superfície da sinapse, se fundem com a membrana e liberam os neurotransmissores através da conexão, tudo em questão de milissegundos.
Os pesquisadores descobriram que a alfa-sinucleína desempenha um papel essencial na triagem das vesículas durante este processo. Verificou-se que duas regiões diferentes da proteína possuem propriedades de ligação à membrana, o que significa que pode ligar-se a vesículas e manter algumas delas no lugar, enquanto outras são libertadas.
Mantendo algumas das vesículas de volta, a proteína essencialmente desempenha uma função reguladora, garantindo que nem muito, nem muito poucos, são passados para a frente em qualquer momento. "É uma espécie de efeito de pastoreio pela alfa-sinucleína que ocorre longe da própria sinapse e controla o número de vesículas sinápticas usadas em cada transmissão", disse Fusco.
A pesquisa sugere que, em alguns casos familiares de início precoce Doença de Parkinson, porque malfunções da alfa-synuclein como resultado de alterações genéticas, o papel da proteína do “empacotamento” está comprometido. Uma das marcas registradas da Doença de Parkinson, por exemplo, é um excesso de alfa-sinucleína no cérebro. Em tais circunstâncias, é possível que ocorra demasiada ligação e que o fluxo de vesículas seja limitado, impedindo a neurotransmissão eficaz.
"Nesta fase, só podemos realmente especular sobre as implicações mais amplas dessas descobertas e mais pesquisas são necessárias para testar algumas dessas idéias", acrescentou De Simone. "No entanto, isso parece explicar um grande número de dados bioquímicos na pesquisa de Parkinson".
História Fonte: Materials provided by University of Cambridge. The original story is licensed under a Creative Commons Licence. Note: Content may be edited for style and length.
Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Science Daily.
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