segunda-feira, 5 de julho de 2021

Molécula humana natural identificada que bloqueia as formas tóxicas da proteína relacionada ao Parkinson

Representação esquemática do peptídeo humano LL37 ligando-se aos oligômeros tóxicos da α-sinucleína, bloqueando sua propagação e prevenindo sua neurotoxicidade. Crédito: Irantzu Pallarès, IBB-UAB

JULY 5, 2021 - Pesquisadores da UAB e da UniZar identificaram um peptídeo humano encontrado no cérebro que bloqueia os agregados de α-sinucleína envolvidos na doença de Parkinson e previne sua neurotoxicidade. O estudo, publicado na Nature Communications, sugere que este pode ser um dos mecanismos naturais do organismo para combater a agregação. A descoberta pode ajudar a desenvolver novas estratégias terapêuticas e de diagnóstico para a doença de Parkinson e outras patologias de sinucleína.

A morte de neurônios especializados na síntese de dopamina, um dos principais neurotransmissores do cérebro, deteriora as capacidades motoras e cognitivas das pessoas com doença de Parkinson. A perda desses neurônios está relacionada à agregação da alfa-sinucleína. Estudos recentes mostram que os oligômeros, os agregados iniciais dessa proteína, são as formas mais patogênicas da α-sinucleína e são responsáveis ​​pela disseminação da doença no cérebro.

Portanto, uma das abordagens mais promissoras no combate a esse distúrbio consiste em neutralizar esses oligômeros e, assim, retardar a progressão patológica. No entanto, o fato de esses agregados não apresentarem uma estrutura definida e serem transitórios por natureza torna extremamente difícil identificar moléculas que se liguem com força suficiente para explorar qualquer aplicação clínica.

Uma colaboração científica entre pesquisadores do Instituto de Biotecnologia e Biomedicina (IBB) da Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) e do Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) da Universidad de Zaragoza (UniZar) pode agora identificar um peptídeo endógeno humano que se liga forte e especificamente aos oligômeros de α-sinucleína, evitando assim sua agregação e bloqueando sua neurotoxicidade, dois processos intimamente relacionados ao declínio neurodegenerativo da doença de Parkinson. A identificação e o estudo do peptídeo, denominado LL-37, foi publicado recentemente na Nature Communications.

“LL-37 interage com os oligômeros tóxicos de alfa-sinucleína de maneira seletiva e com uma força superior a de qualquer peptídeo anteriormente descrito, equivalente à força exibida pelos anticorpos. Inibe a agregação em concentrações muito baixas e protege as células neuronais de serem danificadas”, destacam os pesquisadores.

Eles acrescentam que “o LL-37 é encontrado naturalmente no organismo humano, tanto no cérebro quanto no intestino, órgãos nos quais a agregação de α-sinucleína ocorre na doença de Parkinson. Isso significa que a atividade do LL-37 pode responder a um mecanismo desenvolvido pelo próprio corpo como um meio de lutar naturalmente contra esta doença. "

Estimulados por essa ideia, os pesquisadores agora querem estudar como sua expressão pode ser regulada e se essa estratégia pode se tornar uma terapia segura com potencial de influenciar o curso da doença. “Existe a possibilidade de que uma terapia para o Parkinson já esteja em nosso interior e ela só precise ser ativada corretamente”, afirma Salvador Ventura, pesquisador do IBB e coordenador do estudo.

A identificação do LL-37 foi realizada no âmbito de uma pesquisa que analisa a estrutura e as características de oligômeros patogênicos com o objetivo de neutralizá-los de maneira específica. As análises realizadas demonstram que peptídeos helicoidais com um lado hidrofóbico e outro com carga positiva são ideais para esse tipo de atividade. Os testes permitiram aos pesquisadores identificar três moléculas com atividade antiagregante: além da molécula humana, foram identificados um segundo peptídeo presente na bactéria e uma terceira molécula artificialmente produzida.

Além de representar uma possível rota terapêutica para a doença de Parkinson e outras patologias de sinucleína, as moléculas identificadas no estudo são ferramentas promissoras para o seu diagnóstico, uma vez que discriminam entre espécies de α-sinucleína funcionais e tóxicas.

“Até agora não havia moléculas capazes de identificar seletivamente e eficientemente agregados tóxicos de α-sinucleína; os peptídeos que apresentamos nessas questões são únicos e, portanto, têm grande potencial como ferramentas diagnósticas e prognósticas”, afirma o co-coordenador do estudo Nunilo Cremades, pesquisador do BIFI-UniZar.

No estudo, mais de 25.000 peptídeos humanos foram analisados ​​computacionalmente, e métodos de espectroscopia de molécula única, bem como engenharia de proteínas, foram aplicados, além de culturas de células in vitro usando oligômeros tóxicos.

Referência: “andaimes peptídicos α-helicoidais para atingir espécies tóxicas de α-sinucleína com afinidade nanomolar” por Jaime Santos, Pablo Gracia, Susanna Navarro, Samuel Peña-Díaz, Jordi Pujols, Nunilo Cremades, Irantzu Pallarès e Salvador Ventura, 18 de junho de 2021, Nature Communications. DOI: 10.1038 / s41467-021-24039-2. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Sitechdaily.


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