A pesquisa de Alzheimer relaciona a função cerebral bloqueadora de beta-amiloide e placa bacteriana

Em um estudo realizado em ratos e com tecido cerebral humano, cientistas da Escola de Medicina da Universidade de Stanford aprenderam mais sobre a formação de placas no cérebro de pessoas que sofrem da doença de Alzheimer. Eles acreditam que o beta-amilóide destrói as sinapses antes de começar a se formar em placas, e isso dá início à deterioração da função cerebral, principalmente da capacidade de lembrar.

"Espero que essa descoberta seja atraente o suficiente para as empresas farmacêuticas e de biotecnologia para que alguém tente levar essa ideia adiante", afirmou Carla Shatz, Ph. D., professora de neurobiologia e autora sênior do estudo, em um comunicado à imprensa.

Beta-Amilóide e Placa

Por meio de suas investigações, os cientistas entenderam há muito tempo que uma marca registrada da doença de Alzheimer é a formação de placas que levam à morte das células nervosas, o que acaba prejudicando a função cerebral e causando perda de memória. Essa placa é composta de beta-amilóide, que vem de uma proteína maior encontrada na membrana gordurosa que envolve as células nervosas. Embora a princípio o beta-amilóide funcione como uma molécula solitária, ele tende a formar pequenos aglomerados que podem viajar livremente pelo cérebro e, por fim, esses aglomerados se aglomeram e formam aglomerados de placas. O que o estudo de Stanford mostrou foi que, nessa forma agrupada inicial, a beta-amilóide pode se ligar a um receptor nas células nervosas, o que dá início ao processo que eventualmente corrói as sinapses, causando, por sua vez, a perda da função cerebral.

As sinapses têm tudo a ver com comunicação. A palavra "sinapse" é derivada das palavras gregas "syn" e "haptein" que significam "junto" e "prender", respectivamente. As sinapses são conhecidas como conexões entre as células nervosas necessárias para armazenar memórias, processar pensamentos e emoções e funcionar fisicamente. Como a palavra é comumente usada, uma sinapse descreve um lugar e uma atividade, semelhante ao modo como a luz é uma partícula e um raio. Uma sinapse, falando propriamente, é a lacuna entre as células nervosas. Ao mesmo tempo, é o fluxo de neurotransmissores de uma célula nervosa através dessa lacuna para os receptores de membrana em outra célula nervosa. As sinapses podem envolver transmissão química ou elétrica, mas em ambos os casos, a força muda em resposta à experiência. Quanto mais uma sinapse é usada, mais forte ela se torna.

O novo estudo de Stanford concentra-se em parte nas sinapses e no papel que desempenham - neste caso, o papel que deixam de desempenhar - nos estágios iniciais da doença de Alzheimer. Para entender isso, porém, devemos começar com algum conhecimento de como a placa se forma no cérebro de camundongos.

Metodologia de Estudo

A metodologia de Shatz começa com o conhecimento de que o PirB é encontrado nas células nervosas do cérebro de camundongos, onde atua como os freios de um carro. O PirB retarda a capacidade de fortalecimento das sinapses e até promove seu enfraquecimento, que na proporção correta é necessário, pois sem essa ação de freio, consequências como a epilepsia poderiam ser desencadeadas. Hipotetizando que o PirB estava de alguma forma implicado na formação da placa beta-amilóide, Shatz usou uma cepa experimental de camundongo que é altamente suscetível às deficiências sinápticas e cognitivas da doença de Alzheimer. Em seguida, ela cruzou esses camundongos com outra linhagem de camundongos sem PirB e, assim, criou camundongos híbridos.

O que a experimentação provou foi que os jovens “camundongos com Alzheimer” cujos cérebros não tinham PirB tiveram um desempenho tão bom na idade adulta quanto os ratos normais em testes de memória, e também mantiveram flexibilidade sináptica quase igual no cérebro. Enquanto isso, os "camundongos com Alzheimer" cujos cérebros tinham PirB sofreram sinapses e perda de memória.

"Os camundongos com Alzheimer sem PirB foram protegidos das consequências geradoras de beta-amilóide de suas mutações", afirmou Shatz em um comunicado à imprensa. Para progredir ainda mais, Shatz se aprofundou no estudo das maneiras como o PirB agia dentro do cérebro.

Aplicação Humana

Com a ajuda de seus colegas, Shatz descobriu que o PirB e o beta-amilóide estavam se ligando, o que de alguma forma fortalecia a atividade do PirB, fazendo com que ele enfraquecesse tanto as sinapses que elas desapareciam completamente em alguns casos. E à medida que as sinapses se desvaneciam, o mesmo acontecia com as memórias. Embora o PirB seja uma proteína específica para ratos, Taeho Kim, um pós-doutorado no laboratório de Shatz e principal autor do estudo, identificou um receptor beta-amilóide análogo no cérebro humano: uma proteína chamada LilrB2.

Em seguida, Kim comparou as proteínas nos cérebros de camundongos com Alzheimer sem PirB com as dos cérebros de camundongos com Alzheimer com PirB. Os camundongos com PirB apresentaram atividade aumentada de algumas proteínas, em particular uma enzima chamada cofilina. (A cofilina nos cérebros de pacientes autopsiados com Alzheimer é substancialmente maior do que nos cérebros de pessoas sem a doença.) Quando a beta-amilóide se liga ao PirB, isso resulta em mudanças bioquímicas que aumentam a atividade da cofilina - quebrando a actina, uma proteína essencial para manter estrutura sináptica.

Em humanos, então, todo o processo funciona desta maneira: o beta-amiloide liga-se ao LilrB2, e isso aumenta a atividade da cofilina, e isso faz com que as sinapses desapareçam e, então, a função cerebral é comprometida e as memórias são perdidas. "Nossa descoberta sugere que a doença de Alzheimer começa a se manifestar muito antes da formação da placa se tornar evidente", afirmou Shatz em um comunicado à imprensa.