A doença de Alzheimer é a causa mais comum de demência; se quisermos aliviar seu impacto, precisamos entender o máximo possível sobre como ela começa e os efeitos que tem nas células cerebrais – e um novo estudo revela que o desenvolvimento da doença pode causar superaquecimento das células.
Sabemos que a doença de Alzheimer é caracterizada pelas proteínas beta-amilóide e tau se aglomerando no cérebro, matando células e fazendo com que o cérebro encolha. O novo estudo mostra como o beta-amiloide pode destruir uma célula “como fritar um ovo”, aumentando sua temperatura.
Um dos aspectos mais desafiadores da pesquisa da doença de Alzheimer é o fato de não entendermos completamente o que causa o acúmulo de beta-amiloide no cérebro; no entanto, neste último estudo, os pesquisadores conseguiram observá-lo desencadeando essa mudança de temperatura, conhecida tecnicamente como termogênese intracelular.
“Uma vez que os agregados se formaram, eles podem sair da célula e ser absorvidos pelas células vizinhas, infectando o beta-amiloide saudável nessas células”, diz o engenheiro químico Chyi Wei Chung, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido.
O Alzheimer é uma doença notoriamente difícil de investigar, porque leva muito tempo para se desenvolver; seu impacto total no cérebro de alguém só pode ser examinado em detalhes pela análise do tecido cerebral após a morte de alguém.
Este estudo em particular foi possível através de minúsculos sensores de temperatura chamados termômetros poliméricos fluorescentes (FPTs).
A equipe adicionou beta-amilóide a linhas de células humanas no laboratório para desencadear o processo de agregação. Uma vez que a proteína beta-amiloide começou a se formar em fios conhecidos como fibrilas, a temperatura média das células começou a subir, em comparação com as células que não tinham nenhuma proteína adicionada artificialmente. Isso então leva a uma reação em cadeia.
“À medida que as fibrilas começam a se alongar, elas liberam energia na forma de calor”, diz o neurocientista Kaminski Schierle, da Universidade de Cambridge.
“A agregação beta-amilóide requer muita energia para começar, mas uma vez que o processo de agregação começa, ele acelera e libera mais calor, permitindo que mais agregados se formem”.
Ao inibir a agregação beta-amiloide em outras células, os pesquisadores conseguiram isolar e identificar a formação de fibrilas como a causa da termogênese. É possível que futuros tratamentos de Alzheimer possam procurar prevenir a agregação como uma forma de manter as células cerebrais frescas e – crucialmente – vivas.
“Mostramos, pela primeira vez em células vivas, que o alongamento de Aβ42 [subvariante beta-amilóide 42] é diretamente responsável por elevar as temperaturas médias das células”, escreve a equipe.
Além dos experimentos de laboratório, modelos de computador foram usados para avaliar como o beta-amiloide poderia funcionar dentro de uma célula para aumentar as temperaturas, potencialmente nos aproximando de uma compreensão completa da doença que afeta dezenas de milhões de vidas.
Quaisquer tratamentos resultantes ainda estão longe, mas o estudo esclarece um dos mistérios em torno da doença. Pensava-se que os danos nas baterias celulares ou nas mitocôndrias poderiam estar levando à termogênese.
“A termogênese tem sido associada ao estresse celular, o que pode promover ainda mais agregação”, diz Chung.
“Acreditamos que quando há um desequilíbrio nas células, como quando a concentração de beta-amiloide é um pouco alta demais e começa a se acumular, as temperaturas celulares aumentam”.
Publicado em 06/06/2022 10h58
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