UFRJ investiga estrutura que induz disfunções do Mal de Alzheimer

Marina Ramalho

Cientistas da UFRJ, apoiados pelo edital Primeiros Projetos da FAPERJ, demonstraram que pequenos agregados de proteínas, presentes no cérebro de pacientes com Alzheimer, podem ser a chave para se entender como são desencadeadas as disfunções cerebrais típicas da doença. O grupo de pesquisadores observou que os oligômeros – estruturas protéicas em forma de pequenas bolinhas – foram capazes de induzir degeneração em culturas de neurônios e em cérebros de ratos. Para os cientistas, o surpreendente foi constatar que não importa a composição química dos oligômeros, mas o seu formato peculiar.

A doença de Alzheimer se caracteriza por perda de neurônios em áreas cerebrais responsáveis por memória e aprendizado. O cérebro do paciente fica atrofiado e apresenta um acúmulo excessivo de placas e emaranhados de proteínas beta-amilóide, o que levou à idéia inicial, amplamente difundida, de que essas placas fossem as grandes vilãs do Mal de Alzheimer. Estudos recentes de grupos estrangeiros, no entanto, vêm mostrando que outras estruturas de proteína beta-amilóide, os oligômeros, são os principais responsáveis pela perda de memória e degeneração observadas nos pacientes.

O que o estudo brasileiro sustenta, em contrapartida, é que o formato dos oligômeros – e não a sua composição química – é essencial para induzir a disfunção neuronal. A neurocientista Fernanda De Felice, professora do Instituto de Bioquímica Médica e coordenadora da pesquisa da UFRJ, explica que seu grupo estudou oligômeros formados por uma proteína diferente da beta-amilóide. “Nós usamos a lisozima, proteína retirada da clara de ovo de galinha, para formar essas estruturas com forma de bolinhas diminutas”, explica.

Marcelo Vieira, aluno de doutorado do programa de Ciências Morfológicas e autor principal do estudo, preparou em laboratório os oligômeros de lisozima. Para criá-lo, ele e seu grupo incubaram a proteína em temperatura alta, pH ácido e, através de microscopia eletrônica, constataram que em 24 horas a proteína adquiria o formato de oligômero. O grupo observou que, embora compostos por uma proteína normalmente inofensiva ao organismo humano, os oligômeros de lisozima provocaram a morte das células, quando adicionados a culturas de neurônios do córtex cerebral.

O experimento também foi realizado com ratos. Nesse caso, os pesquisadores Letícia Germano e Jean-Christophe Houzel, do Departamento de Anatomia, constataram que os oligômeros matam neurônios localizados em certas áreas do cérebro importantes para a memória, que são afetadas na doença de Alzheimer. Os oligômeros conseguem induzir a fosforilação da proteína Tau (importante para manter a forma do neurônio), o que resulta na formação de emaranhados do lado de dentro da célula e, posteriormente, na morte do neurônio.

O grupo coordenado por Fernanda chegou ainda a outra constatação importante: “Se ficar incubada por mais tempo, a lisozima adquire o formato de fibra, característico das placas observadas no cérebro de pacientes de Alzheimer. Isso significa que o oligômero é uma etapa intermediária para se chegar à forma fibrilar, o que sugere que a formação de fibras pode até ser um mecanismo de proteção do neurônio e não a vilã causadora da morte das células. Mas essa hipótese ainda está sendo atualmente investigada”, alerta Fernanda.

Mal de Alzheimer representa sério problema para sistemas de saúde do mundo

A doença de Alzheimer, descrita em 1907 pelo alemão Alois Alzheimer, caracteriza-se por demência, perda progressiva de memória e da capacidade de aprendizado, dificuldades na linguagem e no reconhecimento de objetos. Além disso, o paciente apresenta perda da capacidade de realizar atos motores e mentais e dificuldades de organização, planejamento e conceituação (disfunção executiva).

A enfermidade representa um problema significativo para os sistemas de saúde no mundo inteiro, já que não há tratamentos eficazes, clinicamente aceitos, que curem ou interrompam a progressão da doença. O Mal de Alzheimer afeta cerca de 20 milhões de pessoas em todo mundo e acomete principalmente indivíduos acima de 65 anos, o que é particularmente preocupante para o Brasil, que até 2025 será o sexto país do mundo com o maior número de pessoas idosas, segundo dados da Organização Mundial de Saúde (OMS).

Estima-se que a quantidade de pacientes com Alzheimer aumentará exponencialmente nas próximas décadas, a menos que seja encontrado um meio para impedir a progressão da doença. De acordo com Fernanda, isso só será possível com a completa caracterização de quais são as espécies responsáveis pela redução na comunicação entre os neurônios e pela degeneração associadas à doença.

O grupo de pesquisa da UFRJ – que conta ainda com a participação do professor Sergio Ferreira, do Instituto de Bioquímica Médica e apoiado pelo edital Cientistas do Nosso Estado da FAPERJ – continuará analisando quais disfunções cerebrais os oligômeros são capazes de induzir. Assim, ele espera poder identificar, por exemplo, qual é o envolvimento dos oligômeros em vias importantes para a memória do paciente.

Saiba mais sobre o Mal de Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas em:

Instituto Virtual de Doenças Neurodegenerativas