Simple Science

Ciência de ponta explicada de forma simples

# Biologia # Neurociência

O Papel da Tau na Doença de Alzheimer

Aprenda como a proteína tau afeta a progressão do Alzheimer e a função da memória.

Aaron J. Barbour, Keegan Hoag, Eli J. Cornblath, Abigail Chavez, Alfredo Lucas, Xiaofan Li, Sydney Zebrowitz, Chloe Hassman, Edward B. Lee, Kathryn A. Davis, Virginia M.Y. Lee, Delia M. Talos, Frances E. Jensen

― 6 min ler


O Papel da Tau na Doença O Papel da Tau na Doença de Alzheimer Alzheimer e a memória. Descubra como a proteína tau afeta o
Índice

A doença de Alzheimer é uma condição complexa que afeta milhões de pessoas ao redor do mundo. Um dos grandes vilões dessa doença é uma proteína chatinha chamada TAU. Este artigo tem a intenção de explicar o papel da tau no Alzheimer, como ela se espalha pelo cérebro e por que isso é importante para entender a doença.

O que é Tau?

A tau é uma proteína que tem um trabalho importante no cérebro. Ela ajuda a estabilizar a estrutura dos Neurônios, que são as células responsáveis por enviar mensagens pelo corpo. Mas em condições como o Alzheimer, a tau pode ficar mal dobrada. Quando isso acontece, ela tende a formar emaranhados que atrapalham o funcionamento normal do cérebro.

O papel da Tau na doença de Alzheimer

No Alzheimer, a proteína tau começa a se acumular e formar esses emaranhados em áreas específicas do cérebro. Pesquisas mostram que a tau começa a se acumular em uma parte do cérebro chamada locus coeruleus. A partir daí, ela se espalha para áreas vizinhas, como o córtex entorrinal, que tem um papel importante na memória. Eventualmente, a tau pode se acumular por todo o cérebro e está intimamente ligada ao declínio Cognitivo em pacientes.

Como a Tau se espalha?

O espalhamento da tau não é aleatório. Ele segue caminhos estabelecidos pelas conexões entre os neurônios. Pense nisso como um telefone sem fio, onde a mensagem (tau) é passada de uma pessoa (neurônio) para outra. No caso do Alzheimer, a presença de outra proteína chamada beta-amiloide pode piorar ainda mais a propagação da tau. É como se estivéssemos adicionando um megafone ao nosso jogo de telefone, amplificando a mensagem e deixando tudo mais caótico.

Quando os pesquisadores estudam a propagação da tau em modelos animais, eles costumam observar que injetar tau em uma área do cérebro leva a sua propagação para áreas conectadas. Isso tem sido visto tanto em estudos com humanos quanto em modelos de animais, confirmando que a forma como a tau se espalha no cérebro segue um padrão específico ligado à forma como os neurônios se conectam.

Hiperatividade nos neurônios

Um aspecto interessante do Alzheimer é que as redes de neurônios podem ficar hiperativas, especialmente nos estágios iniciais da doença. Pense em crianças hiperativas em uma sala de aula-elas estão por toda parte e dificultam a concentração. Em pessoas com Alzheimer, essa hiperatividade pode levar a Convulsões em alguns casos. Quando isso acontece, pode causar um aumento na propagação da tau.

Pesquisas sugerem que, se alguém tem um histórico de convulsões, pode experimentar um agravamento dos sintomas do Alzheimer. A relação entre convulsões e propagação da tau é complexa. Por um lado, o aumento da tau pode levar a mais hiperatividade nos neurônios, e por outro lado, a hiperatividade pode causar mais propagação da tau.

Estudando a atividade neuronal

Os cientistas desenvolveram maneiras inteligentes de estudar como neurônios ativos contribuem para a propagação da tau. Um desses métodos envolve usar um tipo especial de modelo de camundongo que permite aos pesquisadores rotular neurônios ativos. Observando esses neurônios rotulados, os cientistas conseguem ter uma ideia melhor de como a atividade neuronal afeta a propagação da tau.

Em experimentos, os pesquisadores descobriram que quando esses neurônios hiperativos se envolvem em atividades convulsivas, eles tendem a espalhar mais proteína tau do que seus vizinhos mais tranquilos. É como as crianças mais barulhentas da sala recebendo toda a atenção, causando confusão enquanto as mais caladas só tentam seguir com seu dia.

A conexão entre tau, atividade neuronal e memória

Conforme a tau se espalha e os níveis de atividade neuronal mudam, as funções de memória podem se deteriorar. Os pesquisadores realizaram testes comportamentais em camundongos para avaliar como eles conseguem lembrar das coisas. Esses testes mostraram que quando a tau se espalha mais em redes hiperativas, as habilidades de memória também parecem cair. Isso sugere que existe uma forte conexão entre a propagação da tau e a disfunção cognitiva.

Usando vários testes, os pesquisadores conseguem medir coisas como a distância que um camundongo percorre em uma arena aberta ou como ele reconhece novos objetos. Eles frequentemente encontram que aqueles com níveis mais altos de tau e mais neurônios hiperativos se saem mal nesses testes.

Estudos em humanos

As descobertas dos estudos com animais não ficam apenas no laboratório. Os pesquisadores também analisam cérebros humanos após as pessoas falecerem. Eles avaliam a presença de tau em diferentes regiões do cérebro e se há um histórico de convulsões. Dados mostram que aqueles com um histórico de convulsões costumam ter uma patologia tau mais severa, adicionando evidências de que hiperatividade e propagação da tau estão ligadas tanto em camundongos quanto em humanos.

Implicações para o tratamento

Entender como a tau se espalha e sua relação com a hiperatividade nos neurônios pode ser importante para encontrar novos tratamentos para a doença de Alzheimer. Se conseguirmos direcionar e reduzir a hiperatividade neuronal, pode haver uma maneira de desacelerar a progressão do acúmulo de tau.

Atualmente, alguns medicamentos usados para tratar convulsões mostraram promessas em reduzir o declínio cognitivo em pacientes com Alzheimer. Isso sugere que gerenciar a hiperatividade no cérebro pode ser uma estratégia chave para desacelerar a progressão da doença.

Conclusão

Resumindo, a proteína tau desempenha um papel crítico na progressão da doença de Alzheimer. Seu espalhamento pelo cérebro é influenciado por vários fatores, incluindo a hiperatividade das redes neuronais. Compreender essas dinâmicas pode ajudar os pesquisadores a desenvolver tratamentos mais eficazes para desacelerar a doença e melhorar a qualidade de vida das pessoas afetadas. Enquanto continuamos a estudar o Alzheimer, esperamos descobrir ainda mais maneiras de combater essa condição desafiadora.

Então, se você é um cientista no laboratório ou só alguém querendo entender um pouco mais sobre o Alzheimer, lembre-se: mesmo no complexo mundo da saúde cerebral, sempre há espaço para um pouco de humor. Afinal, se a tau é o bagunceiro na sala de aula do cérebro, vamos encontrar uma maneira de calar esses neurônios barulhentos e trazer nossa memória de volta para a aula!

Fonte original

Título: Hyperactive neuronal networks facilitate tau spread in an Alzheimer's disease mouse model

Resumo: Pathological tau spreads throughout the brain along neuronal connections in Alzheimers disease (AD), but the mechanisms that underlie this process are poorly understood. Given the high incidence and deleterious consequences of epileptiform activity in AD, we hypothesized neuronal hyperactivity and seizures are key factors in tau spread. To examine these interactions, we created a novel mouse model involving the cross of targeted recombination in active populations (TRAP) mice and the 5 times familial AD (5XFAD; 5X-TRAP) model allowing for the permanent fluorescent labelling of neuronal activity. To establish a causal role of seizures in tau spread, we seeded mice with human AD brain-derived tau lysate and induced seizures with pentylenetetrazol (PTZ) kindling. Comprehensive brain mapping of tau pathology and neuronal activity revealed that basal hyperactivity in 5X-TRAP mice was associated with increased tau spread, which was exacerbated by seizure induction through activated networks and correlated with memory deficits. Computational modeling revealed that anterograde tau spread was elevated in 5X-TRAP mice and that regional neuronal activity was predictive of tau spread to that brain region. On a cellular level, we found that in both saline and PTZ-treated 5X-TRAP mice, hyperactive neurons disproportionately contributed to the spread of tau. Further, we found that Synaptogyrin-3, a synaptic vesicle protein that interacts with tau, was increased following PTZ kindling in 5X-TRAP mice, possibly indicative of a synaptic mechanism underlying seizure-exacerbated tau spread. Importantly, postmortem AD brain tissue from patients with a history of seizures showed increased tau pathology in patterns indicative of increased spread and increased Synaptogyrin-3 levels compared to those without seizures. Overall, our study identifies neuronal hyperactivity and seizures as key factors underlying the pathobiological and cognitive progression of AD. Therapies targeting these factors should be tested clinically to slow tau spread and AD progression.

Autores: Aaron J. Barbour, Keegan Hoag, Eli J. Cornblath, Abigail Chavez, Alfredo Lucas, Xiaofan Li, Sydney Zebrowitz, Chloe Hassman, Edward B. Lee, Kathryn A. Davis, Virginia M.Y. Lee, Delia M. Talos, Frances E. Jensen

Última atualização: 2024-12-03 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.01.625514

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.01.625514.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao biorxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Artigos semelhantes