segunda-feira, 5 de junho de 2017

Pesquisadores OIST identificam novos mecanismos tóxicos por trás da doença de Parkinson

Diagrama do processo de reciclagem de vesículas no terminal nervoso. As vesículas são representadas por círculos azuis e brancos no canto superior esquerdo. Os círculos brancos estão vazios e os azuis contêm um neurotransmissor. As vesículas "cheias" movem-se em direção à membrana do terminal nervoso, representadas pelo esboço geral da figura, onde elas se juntam e se fundem na membrana terminal, liberando assim o transmissor para dentro do espaço entre os neurônios, a fenda sináptica. Esta versão é ilustrada por uma estrutura em forma de omega azul na parte inferior da membrana terminal. Quando uma vesícula se torna "vazia", a membrana da vesícula é recuperada nos círculos brancos do terminal à direita e, em seguida, recicla de volta aos locais de liberação, que são ilustrados como barras vermelhas.
Credit: Image courtesy of Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University - OIST
June 5, 2017 - Pesquisadores da OIST (Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University) identificaram o mecanismo tóxico preciso no trabalho durante uma superabundância da proteína alfa-sinucleína nos neurônios - a proteína é um agente causador chave no desenvolvimento da doença de Parkinson.

A doença de Parkinson é uma doença neurológica debilitante que afeta aproximadamente 10 milhões de pessoas em todo o mundo. É marcado por um declínio progressivo na função física, o mais emblemático sendo tremores incontroláveis ​​e envolve o mau funcionamento e eventual morte de células nervosas localizadas no cérebro. Não há cura para esta doença, e os pesquisadores têm lutado durante anos para entender completamente sua causa. Na década de 1990, o campo da pesquisa de Parkinson deu um grande impulso quando uma superabundância da proteína alfa-sinucleína estava ligada ao desenvolvimento da doença. Esta proteína, um misterioso habitante do cérebro, é encontrada principalmente no final dos neurônios no que se denomina terminal nervoso. As tentativas de identificar com precisão seu papel no Parkinson desde que o link foi descoberto foram infrutíferas até agora.

Pesquisadores da Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) descobriram que a proteína dificulta um passo chave envolvido na transmissão de sinais neuronais, o que é essencial para o funcionamento do cérebro superior: endocitose vesicular no terminal nervoso. O estudo foi aceito para lançamento antecipado no Journal of Neuroscience.

Neurotransmissão é um processo que permite aos neurônios transmitir sinais entre si - sinais importantes para o funcionamento motor, sensorial e cognitivo. Quando um sinal elétrico chega a um terminal nervoso e precisa ser transmitido ao próximo neurônio, neurotransmissores ou mensageiros químicos, embalados em vesículas, medeiam esse processo. Uma vesícula é um recipiente feito de uma membrana lipídica a partir da qual um neurotransmissor é liberado na fenda sináptica - o espaço entre os neurônios. Depois de ser liberado, o neurotransmissor é capturado por receptores em um neurônio adjacente e o sinal é transmitido para transmissão posterior. Enquanto isso, a vesícula vazia é reciclada de volta ao terminal nervoso para ser usada novamente.

A recuperação de uma membrana de vesícula esvaziada é chamada de "endocitose", e é esse o processo que uma superabundância de alfa-sinucleína perturba. A endocitose é fundamental para uma neurotransmissão adequada - quando é inibida, o resto das etapas envolvidas na transmissão também são afetadas.

"Se você inibe [endocitose no terminal nervoso], a reciclagem das vesículas torna-se mais lenta e o fornecimento das vesículas é inibido", explica o Prof. Tomoyuki Takahashi, da Unidade de Função Sináptica Celular e Molecular. "Se você estiver usando as vesículas suavemente, isso está bem, mas se você começar a usá-las fortemente, então ela se torna um problema".

A transmissão de alta freqüência, em que as vesículas são fortemente utilizadas, é importante para processos como percepção sensorial, geração de memórias e controle motor. Os pesquisadores da OIST descobriram que, quando a endocitose é inibida, a transmissão de alta freqüência quebra muito mais rapidamente do que em circunstâncias normais.

Um olhar mais profundo sobre o mecanismo pelo qual a alfa-sinucleína inibe a endocitose revelou efeitos tóxicos da sobre-montagem de microtúbulos.

"O microtúbulo é uma proteína estrutural", explica o professor Takahashi. "É como um pilar de uma casa". Aparentemente, muita alfa-sinucleína no terminal do nervo faz com que os microtúbulos se sobreponham e, de algum modo, interfiram na endocitose. É como ter muitos pilares em uma casa e em todos os lugares errados - pode-se imaginar que uma casa seria difícil de viver e navegar adequadamente.

Os pesquisadores acreditam que este processo inibitório causado por uma superabundância de alfa-sinucleína é o que ocorre nos estágios iniciais da doença de Parkinson, antes que as alterações morfológicas, como a perda de função e a morte dos neurônios, comecem.

Quando perguntado se esses resultados podem ajudar a ajudar no desenvolvimento de tratamento para a doença de Parkinson, o professor Takahashi responde: "Eu acho que estamos chegando perto. Conhecemos o alvo inicial e o mecanismo ... [Mas] para entrar no estágio [de tratamento] Provavelmente devemos trabalhar um pouco mais para saber por que mecanismo os microtúbulos interferem com a endocitose". Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: News Medical Net. Veja também Aqui: Science Daily.

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