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Alpha-Sinucleína: Um Jogador Chave na Neurodegeneração

Esse artigo fala sobre o papel da alfa-sinucleína nas doenças neurodegenerativas.

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Índice

A Alfa-sinucleína é uma proteína que tá no cérebro, e os seus aglomerados são uma característica chave de algumas doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson e distúrbios relacionados. Esses aglomerados também podem causar problemas como demência com corpos de Lewy e atrofia de múltiplos sistemas.

O que é Alfa-Sinucleína?

A alfa-sinucleína é uma proteína feita de 140 blocos de construção chamados aminoácidos. Geralmente, ela funciona nas extremidades nervosas do cérebro, ajudando a mover pacotes de neurotransmissores entre as células. Mas, em doenças como Parkinson, essa proteína pode mudar de estrutura e formar aglomerados conhecidos como Agregados. Quando a alfa-sinucleína passa por um processo chamado fosforilação, ela fica mais propensa a formar aglomerados prejudiciais, que podem eventualmente se juntar em estruturas maiores.

Por que esses Aglomerados são um Problema?

Os agregados de alfa-sinucleína se tornam um problema porque podem levar à morte de células cerebrais e a sérios problemas neurológicos. Em pacientes com formas iniciais da doença de Parkinson e distúrbios relacionados, foram observadas mudanças genéticas que afetam a proteína alfa-sinucleína. Essas mudanças genéticas podem fazer a proteína agir de forma errada, levando à formação de agregados que bagunçam a função normal do cérebro.

Doenças Diferentes, Padrões Diferentes

A doença de Parkinson e os distúrbios relacionados mostram sinais diferentes e progridem em ritmos distintos. Essas diferenças podem estar ligadas aos vários tipos de agregados de alfa-sinucleína presentes nos cérebros dos indivíduos afetados. Por exemplo, na Parkinson e na demência, os agregados se apresentam na forma de estruturas conhecidas como corpos de Lewy e neuritos, enquanto na atrofia de múltiplos sistemas, eles formam depósitos em um tipo diferente de célula cerebral.

A Propagação dos Agregados de Alfa-Sinucleína

Uma parte interessante de como essas doenças progridem é como os agregados de alfa-sinucleína podem se espalhar de uma célula para outra no cérebro. Teorizam que, uma vez que um agregado se forma em uma célula, ele pode se quebrar, criando pedaços menores que podem entrar em células vizinhas. Nessas novas células, eles podem incentivar a alfa-sinucleína normal a também se desdobrar incorretamente e formar agregados. Evidências mostraram que injetar agregados pré-formados em camundongos pode levar ao desenvolvimento de agregados semelhantes em seus cérebros.

Como os Agregados se Movem Entre as Células?

Entender como a alfa-sinucleína se espalha de célula para célula ainda é um campo ativo de pesquisa. Vários métodos foram sugeridos sobre como essa transferência pode ocorrer, incluindo:

  • Exossomos: Pequenas vesículas que ajudam a transportar materiais entre células.
  • Endocitose: Um processo onde as células engolem materiais do ambiente.
  • Endocitose mediada por receptor: Uma forma mais específica de endocitose que envolve receptores na superfície da célula.
  • Túbulos de tunelamento: Tubos finos que permitem comunicação direta entre as células.

Várias proteínas na superfície das células podem ajudar a controlar a absorção de agregados de alfa-sinucleína. Algumas delas incluem uma proteína chamada LAG3, que pode ajudar as células a absorver os agregados.

O Papel da Proteína Prion

Outra proteína a considerar é a proteína prion (PrPC). Essa proteína é conhecida por sua conexão com doenças priónicas, onde pode se desdobrar de forma errada e causar danos nas células. Seu papel nas doenças neurodegenerativas ainda tá sendo estudado. Em alguns casos, a PrPC parece ajudar na propagação de agregados prejudiciais, enquanto em outros parece não influenciar sua propagação.

Alguns estudos notaram interações entre PrPC e agregados de alfa-sinucleína, sugerindo que a PrPC pode facilitar a entrada desses agregados nos neurônios, levando a disfunções. Embora a PrPC possa aumentar a propagação de agregados em modelos laboratoriais, o papel exato que ela desempenha em organismos vivos não é totalmente claro e precisa de mais pesquisa.

Pesquisa sobre a Propagação da Alfa-Sinucleína

Para examinar os papéis da alfa-sinucleína e da PrPC, os cientistas usaram um tipo específico de modelo de camundongo que foi modificado para expressar uma forma mutante de alfa-sinucleína. Os pesquisadores hipótesearam que se a PrPC desempenhasse um papel importante na propagação de agregados prejudiciais, os camundongos sem PrPC deveriam mostrar menos sintomas e atrasos na progressão da doença após a exposição à alfa-sinucleína. No entanto, os estudos mostraram que, independentemente da presença da PrPC, os camundongos desenvolveram sintomas de forma semelhante.

Abordagem Experimental

Nesses estudos, os camundongos foram divididos em grupos com base em sua composição genética. Alguns expressavam PrPC, enquanto outros não. Os camundongos foram então injetados com agregados de alfa-sinucleína diretamente no cérebro ou através do abdômen. Os pesquisadores monitoraram os camundongos em busca de mudanças no comportamento e nas habilidades motoras, indicando a progressão da doença.

Resultados das Observações

Independentemente das diferenças em seus antecedentes genéticos, todos os camundongos que receberam as injeções de alfa-sinucleína mostraram níveis semelhantes de agregados. Ao olhar para regiões cerebrais específicas, os pesquisadores não encontraram diferenças significativas na quantidade de depósitos de alfa-sinucleína entre os grupos com e sem PrPC. Isso sugere que a PrPC não afeta significativamente como a alfa-sinucleína se acumula no cérebro.

Implicações para o Tratamento

Essas descobertas levantam questões sobre direcionar a PrPC para terapia no tratamento de doenças neurodegenerativas. Embora tenham surgido sugestões de que atacar a PrPC pode bloquear a propagação de agregados prejudiciais, a pesquisa atual indica que seu papel pode não ser tão influente quanto se pensava anteriormente.

Entendendo Diferentes Cepas de Alfa-Sinucleína

Além de examinar o papel da PrPC, os pesquisadores também olharam como diferentes cepas de alfa-sinucleína se comportam. Descobriram que injeções poderiam levar ao surgimento de diferentes perfis comportamentais com base no tipo de agregado utilizado. Alguns camundongos que receberam um tipo específico de injeção mostraram sintomas semelhantes a outras cepas de progressão mais rápida, indicando que as características dos agregados injetados podem influenciar o comportamento da doença.

Conclusão

A pesquisa sobre a alfa-sinucleína e seu papel nas doenças neurodegenerativas oferece insights sobre como essas doenças se desenvolvem e progridem. Embora existam teorias significativas sobre proteínas como a PrPC ajudando na propagação de agregados, as evidências sugerem que o papel dessas proteínas pode não ser central em todos os processos envolvidos. A pesquisa contínua é crucial para entender completamente esses mecanismos, o que pode levar a intervenções e tratamentos mais eficazes para condições como a doença de Parkinson e distúrbios relacionados.

Estudando como a alfa-sinucleína se comporta e como causa problemas no cérebro, os cientistas esperam desenvolver novas estratégias para lidar com essas doenças desafiadoras que afetam milhões de pessoas em todo o mundo.

Fonte original

Título: α-Synuclein strain propagation is independent of cellular prion protein expression in transgenic mice

Resumo: The cellular prion protein, PrPC, has been postulated to function as a receptor for -synuclein, potentially facilitating cell-to-cell spreading and/or toxicity of -synuclein aggregates in neurodegenerative disorders such as Parkinsons disease. To test this hypothesis, we compared the propagation behavior of two different -synuclein aggregate strains in M83 transgenic mice that either expressed or did not express PrPC. Following intracerebral inoculation with the S or NS strain, the presence of PrPC had minimal influence on -synuclein strain-specified attributes such as the kinetics of disease progression, the extent of cerebral -synuclein deposition, selective targeting of specific brain regions and cell types, the morphology of induced -synuclein deposits, and the structural fingerprints of protease-resistant -synuclein aggregates. Likewise, there were no appreciable differences in disease manifestation between PrPC-expressing and PrPC-lacking M83 mice following intraperitoneal inoculation of the S strain. Interestingly, intraperitoneal inoculation with the NS strain resulted in two distinct disease phenotypes, indicative of -synuclein strain evolution, but this was also independent of PrPC expression. Overall, these results suggest that PrPC plays at most a minor role in the propagation, neuroinvasion, and evolution of -synuclein strains. Thus, other putative receptors or cell-to-cell propagation mechanisms may play a larger role in the spread of -synuclein aggregates during disease.

Autores: Joel C Watts, R. W. L. So, E. Stuart, A. E. Amini, A. Aguzzi, G. L. Collingridge

Última atualização: 2024-03-30 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.27.587028

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.27.587028.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.

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