Cientistas identificaram novos genes capazes de modular a toxicidade da proteína beta-amiloide, associada ao desenvolvimento do Alzheimer.
A partir de técnicas de biologia molecular, genômica e bioinformática, foram identificados 238 genes protetores ou ativadores contra a doença neurodegenerativa.
Dentre eles, destaca-se o gene Surf4, que está envolvido no controle do cálcio intracelular e, por aumentar a toxicidade da proteína, contribui para a doença.
Os resultados foram publicados no periódico International Journal of Molecular Sciences.
Todos os anos, 10 milhões de novos casos de demência são diagnosticados em todo o mundo, de acordo com estimativas da Organização Mundial da Saúde (OMS). Destes, 7 em cada 10 são devidos ao Alzheimer.
A doença se desenvolve com o avanço da idade, quando a proteína beta-amiloide – liberada pelos neurônios – começa a se desdobrar e se agregar dentro do cérebro, tendo eventualmente um efeito nocivo ao órgão. No momento, não há tratamento eficaz para prevenir esse processo relacionado à proteína.
No estudo, os pesquisadores identificaram, em leveduras – um tipo de fungo, 238 genes, semelhantes aos dos humanos, que regulam o mal de Alzheimer. Destes, 81 aumentam a toxicidade da proteína beta-amiloide e 157 se mostraram protetores contra essa toxicidade celular.
Detalhes da análise
Por meio de uma análise de bioinformática, descobriu-se que a maioria dos 238 genes identificados estava envolvida em três mecanismos: atividade das mitocôndrias, que são estruturas relacionadas à respiração celular; tradução de proteínas e regulação do cálcio presente nas células.
De acordo com o estudo, neste último processo, onde está envolvida a maior parte dos genes identificados, destaca-se o gene Surf4, cuja proteína regula a entrada de cálcio na célula e tem resultado no aumento da toxicidade da beta-amiloide, contribuindo para o Alzheimer.
“O cálcio é um dos mensageiros mais importantes que transferem informações de fora para dentro das células. Está envolvido em quase todas as funções celulares. É por isso que quando a proteína Surf4 é superexpressa, o que impede a entrada de cálcio e aborta os processos celulares que dependem dela, os neurônios não podem funcionar e se tornam muito sensíveis à toxicidade amiloide”, explica o coordenador do estudo, Francisco J. Muñoz, em comunicado.
A identificação de Surf4 como um acelerador de danos causados pela toxicidade da proteína beta-amiloide abre as portas para a descoberta de novos alvos terapêuticos que atuam justamente sobre a redução da toxicidade amiloide em pacientes com a doença neurodegenerativa.
Para identificar os genes que regulam a doença de Alzheimer, foi analisada uma coleção de 5.154 amostras com modificações genéticas da levedura Saccharomyces cerevisiae – que compartilham alta similaridade com o genoma humano – em que a expressão de um gene foi eliminada.
Cada um desses ‘mutantes’ foi cruzado com outras leveduras da mesma cepa que expressam em excesso a proteína beta-amiloide humana. Então, a viabilidade dessas células foi analisada ao longo de vários dias. Além disso, uma análise de algoritmos foi realizada para identificar outros genes relacionados à regulação da toxicidade da proteína associada à demência.
O estudo contou com a participação de especialistas da Universidade Pompeu Fabra e do Instituto Barcelona de Ciência e Tecnologia, da Espanha, e da Universidade Koç, da Turquia.
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