Pesquisadores associam íons de metal a doença neurodegenerativa

Pesquisadores associam íons de metal a doença neurodegenerativa
Fonte: Proceedings of the National Academy of Sciences, 14/08/2007

Um time multi-institucional de pesquisadores liderados pela Emory University definiu pela primeira vez como íons de metal se ligam a fibrilas de amilóide no cérebro de uma maneira que aparenta ser tóxica aos neurônios. As fibrilas amilóides estão associadas ao desenvolvimento de doenças neurodegenerativas como Alzheimer, Parkinson e Creutzfeldt-Jakob. Embora íons de metal, mais notavelmente o cobre, possam se ligar ao amilóide de várias maneiras específicas, os pesquisadores descobriram que apenas uma maneira parece ser tóxica.

Os íons de cobre, átomos que adquiriram uma carga elétrica pelo ganho ou perda de um ou mais elétrons, são encontrados naturalmente no cérebro, assim como outros íons como o zinco e o ferro. Evidências crescentes ligam esses íons ao acúmulo de amilóide e à doença de Alzheimer, disse David Lynn, PhD, professor da Emory University e investigador principal do estudo.

Enquanto pouco se sabe sobre os mecanismos exatos que governam a formação de fíbrilas de amilóide, os resultados do estudo sugerem que a maneira que o amilóide se liga aos íons de cobre afeta a arquitetura das fibras, a taxa de propagação e seu efeito nos neurônios que as cercam.

O amilóide é feito de proteínas as quais normalmente se dobram em belas estruturas e algumas, não se sabe por quais razões, se desdobram e se tornam pegajosas. Elas se grudam uma nas outras e se propagam formando fibrilas, mas apenas algumas delas se tornam tóxicas. Aqueles que sofrem da doença de Alzheimer, por exemplo, têm uma quantidade não usual de fibrilas de amilóide viscosas no cérebro. Com o tempo, as fibrilas se acumulam ao invés de se decomporem e interferem cada vez mais na estrutura e função cerebral.

Os cientistas de diversas localidades dos Estados Unidos e da Emory University focaram na menor unidade individual de aminoácido que formam as fíbrilas de amilóides. Pela determinação das propriedades químicas e físicas de uma única unidade quando ligada ao metal, os pesquisadores puderam determinar a atividade que governa o agregado e a toxicidade do total de fibrilas sobre as células cerebrais.

Quarenta anos atrás, os cientistas começaram a explorar um possível elo entre a super exposição a metais e a doença de Alzheimer, pois muitas pessoas com a doença tinham depósitos de alumínio nos seus cérebros. Supôs-se que houvesse uma conexão direta entre exposição ao alumínio e a doença de Alzheimer. No entanto, depois de muitos anos de estudo, nenhuma evidência conclusiva liga o alumínio à doença neurodegenerativa, o que levou os pesquisadores a focarem no zinco, ferro e cobre.

Os pesquisadores também descobriram que vários tipos distintos de estruturas poderiam ser formados a partir de unidades individuais de aminoácidos. "Descobrimos que poderíamos construir vários tipos diferentes de estruturas com uma unidade individual: estruturas com forma de fettuccine, tubos, vesículas e por aí vai, não apenas fibras. E isso é extraordinário," disse Dr. Lynn.

"Nossas descobertas agora nos levam a questionar que outros tipos de estrutura essas unidades individuais podem produzir, o que exatamente acontece quando essas unidades se ligam uma à outra, e se essas unidades individuais são importantes para doenças neurodegenerativas ou se a fibrila inteira deve ser envolvida," disse Dr. Lynn