O Poder da Luz e do Oxigênio Elimina a Proteína da Doença de Alzheimer em Cérebros de Camundongos Vivos
Novo catalisador de foto-oxigenação tem como alvo a estrutura amilóide, alista as células do sistema imunológico do cérebro.
Uma pequena molécula ativada por luz avaliada recentemente em camundongos corresponde a uma estratégia totalmente nova para eliminar aglomerados de proteína amilóide localizados no cérebro de pacientes com doença de Alzheimer. Se aperfeiçoado em humanos, o método poderia ser utilizado como uma estratégia diferente para imunoterapia e tratar várias outras condições causadas por amilóides comparáveis.
Os cientistas injetaram a molécula direto no cérebro de camundongos vivos com doença de Alzheimer e então usaram uma sonda especializada para irradiar luz em seus cérebros por 30 minutos por dia durante uma semana. A análise química do tecido cerebral do rato revelou que o tratamento reduziu consideravelmente a proteína amilóide. Os resultados de experimentos suplementares usando exemplos de cérebro humano doados por pacientes com doença de Alzheimer sustentaram o potencial de uso futuro em seres humanos.
“A importância de nossa pesquisa é estabelecer este método para direcionar a proteína amilóide para melhorar a depuração dela pelo sistema imunológico”, afirmou Yukiko Hori, palestrante da Universidade de Tóquio e co-redatora do estudo recentemente publicado em Cérebro.
A minúscula molécula que a equipe de estudos estabeleceu é conhecida como catalisador de fotooxigenação. Parece lidar com a doença de Alzheimer por meio de um processo de duas etapas.
Primeiro, o catalisador destrói as placas amilóides. A oxigenação, ou incorporação de átomos de oxigênio, pode tornar uma molécula instável ao alterar as ligações químicas que a mantêm unida. Os detergentes para a roupa ou outros produtos de limpeza são conhecidos como “alvejantes de oxigênio” e utilizam um princípio químico semelhante.
O catalisador é criado para atingir a estrutura dobrada da amiloide e provavelmente funciona reticulando seções específicas chamadas resíduos de histidina. O catalisador é inerte até ser acionado com luz infravermelha próxima, então, no futuro, os pesquisadores imaginam que o catalisador poderia ser fornecido por todo o corpo por injeção na corrente sanguínea e direcionado para regiões específicas que utilizam luz.
Em segundo lugar, a amiloide desestabilizada é então extraída pela microglia, células imunológicas do cérebro que removem as células danificadas e os resíduos externos às células saudáveis. Utilizando células de camundongos crescendo em um prato, os pesquisadores observaram a microglia engolindo a amiloide oxigenada e, em seguida, quebrando-a em fendas ácidas dentro das células.
“Nosso catalisador se liga à estrutura específica da amiloide, não a uma sequência hereditária ou de aminoácidos especial, de modo que esse mesmo catalisador pode ser usado em várias outras deposições de amiloide”, disse o professor Taisuke Tomita, que liderou o projeto na Universidade de Tóquio.
A Sociedade Americana de Oncologia Clínica estima que anualmente nos Estados Unidos, 4.000 pessoas são diagnosticadas com doenças causadas por amilóide fora do cérebro, conjuntamente conhecidas como amiloidose.
O catalisador de fotooxigenação deve ser capaz de se livrar da proteína amilóide, não importa quando ou onde ela foi criada no corpo. Embora alguns tratamentos existentes para a doença de Alzheimer possam retardar o desenvolvimento de novas placas amilóides, livrar-se das placas existentes é particularmente importante na doença de Alzheimer, uma vez que a amilóide começa a se acumular anos antes do aparecimento dos sintomas.
A equipe de estudo está agora trabalhando para personalizar o design do catalisador para que ele possa ser ativado ao irradiar luz através do crânio.
Este estudo de pesquisa é um estudo experimental revisado por pares utilizando roedores, bem como amostras de tecido humano. Amostras do córtex temporal humano utilizadas neste estudo de pesquisa originadas do Alzheimer’s Disease Core Center (ADCC) e do Center for Neurodegenerative Disease Research (CNDR) da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos
Referência: “Foto-oxigenação por um catalisador biocompatível reduz os níveis de β-amiloide em camundongos com doença de Alzheimer” por Shuta Ozawa, Yukiko Hori, Yusuke Shimizu, Atsuhiko Taniguchi, Takanobu Suzuki, Wenbo Wang, Yung Wen Chiu, Reiko Koike, Satoshi Yokoshima, Toiko Koike, Satoshi Yokoshima Fukuyama, Sho Takatori, Youhei Sohma, Motomu Kanai e Taisuke Tomita, 14 de abril de 2021, Brain .
DOI: 10.1093 / brain / awab058
