O Cerebelo Humano Pode Proteger-se Contra A Doença De Alzheimer

Mapa específico da região do cérebro de Alzheimer revela propriedades cerebelares únicas.

Cerebelo (latim para “cérebro pequeno”) em verde. Cerebelo significa “relacionado com ou localizado no cerebelo”.

Fonte: Xu et al. “A expressão regional de proteínas no cérebro humano de Alzheimer está correlacionada com a gravidade da doença.” Biologia das Comunicações (2019)

Um banco de dados maciço de expressão proteica específica da região em seis regiões funcionalmente distintas do cérebro de Alzheimer – incluindo o hipocampo, giro cingulado, córtex entorrinal, córtex sensitivo, córtex motor e cerebelo – está agora disponível online para qualquer pessoa acessar. Esse “projeto de proteoma de demência” foi liderado por Richard Unwin, da Universidade de Manchester.

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Os detalhes completos deste estudo, “Expressão Regional de Proteína no Cérebro de Alzheimer Humano Correlaciona com a Gravidade da Doença”, foram publicados online em 4 de fevereiro na revista Communications Biology .

“Esse banco de dados oferece uma enorme oportunidade para que os pesquisadores de demência de todo o mundo avancem e acompanhem novas áreas da biologia e desenvolvam novos tratamentos. Também poderia ajudar a validar observações vistas em modelos de doenças animais ou celulares em humanos ”, disse a Unwin em um comunicado. “É muito emocionante poder tornar esses dados públicos para que os cientistas possam acessar e usar essas informações vitais”.

O principal objetivo desta pesquisa foi usar Cromatografia Líquida-Espectrometria de Massa (LC-MS) em amostras de cérebro humano post-mortem e comparar os níveis de expressão proteica em seis regiões do cérebro entre indivíduos com o cérebro afetado pela Doença de Alzheimer (DA) ao mesmo cérebro regiões em controles pareados por idade sem DA.

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Os autores explicam o design e a importância de seu estudo:

“O presente estudo visa superar algumas limitações existentes, fornecendo uma análise espacialmente resolvida da expressão proteica em seis regiões de controle humano e cérebro afetado pela DA, refletindo níveis variáveis ​​de ‘afetividade’, em tecido de atraso post-mortem curto e bem combinado. . Resumidamente, nós quantificamos mais de 5000 proteínas em AD e tecido de controle, para o nosso conhecimento o estudo mais aprofundado deste tipo até à data.

Esses dados revelam alterações protéicas entre a DA e o tecido controle, que parecem formar um gradiente através do cérebro, em ordem de afetação onde regiões menos afetadas exibem um subconjunto menor dessas mudanças vistas em outros locais, possivelmente representativas de um estado de doença inicial. Também mostramos que o cerebelo [humano], em vez de não ser afetado pela DA, exibe um padrão de alterações na expressão de proteínas distintas de outras regiões do cérebro, o que poderia ser protetor para essa região do cérebro. ”

Na minha opinião, o aspecto mais notável desta pesquisa é que o cerebelo humano exibe um padrão de expressão de proteína regional que é misteriosamente distinto das outras cinco regiões do cérebro analisadas para este estudo.

De acordo com os pesquisadores, embora o cerebelo possa conter placas amilóides, o chamado “pequeno cérebro” é geralmente considerado pela maioria dos especialistas como uma região do cérebro total que é tipicamente “poupada” pela doença de Alzheimer.

Como Unwin explicou: “O cerebelo, que antes se pensava não ser afetado [pelo Alzheimer], exibe uma resposta significativa no nível molecular. Muitas das mudanças aqui não são vistas em outras regiões e isso pode implicar que [o cerebelo humano] se protege ativamente da doença de Alzheimer. Não saberemos com certeza até realizarmos mais pesquisas. ”

A pergunta de um milhão de dólares: por que o cerebelo humano em um cérebro afetado pela doença de Alzheimer exibe um nível significativamente menor de “afetação” pela doença de Alzheimer? Os pesquisadores da Universidade de Manchester especularam que um perfil distinto de expressão proteica e “vias de sobrevivência neuronal reguladas para cima” podem estar associados a funções neuroprotetoras únicas no “cérebro pequeno”.

Em seu artigo, o primeiro autor Jingshu Xu e seus co-autores fazem um mergulho mais profundo em maneiras surpreendentes que o cerebelo humano (CB) pode se proteger contra a doença de Alzheimer:

“Uma das mudanças mais distintas observadas nesta análise específica do cerebelo foi que um número muito maior de proteínas do complexo da cadeia de transporte de elétrons (ETC) 1 foi consistentemente mais reduzido em abundância do que o encontrado em outras áreas. Além disso, o CB mostrou aumentos nas proteínas de defesa oxidativas envolvidas nas reações redox da glutationa e na reciclagem do ascorbato. Esses dados fornecem fortes evidências adicionais para um mecanismo de proteção no CB que diminui a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) pela ETC enquanto aumenta simultaneamente as defesas de ROS. Outra observação interessante no CB foi a ativação de uma via de degradação de ribonucleósidos de purina, que não apenas contribuiu com substrato para a via das pentoses fosfato, mas também participou da produção de guanina / guanosina nessa região do cérebro.

O cerebelo não exibe uma extensa ativação apoptótica vista em outras partes do cérebro na DA, o que não é surpreendente dado seu status estruturalmente não afetado. Nossas descobertas indicam que a falta de neurodegeneração significativa nesta região não é meramente devido à ausência de um sinal apoptótico (por exemplo, emaranhados de Tau), mas sim que o cerebelo induz ativamente um padrão único de vias de sobrevivência neuronal reguladas ao lado da proteção contra oxidação e dano inflamatório; um mecanismo de proteção da expressão gênica / proteica, que limita a degeneração relacionada à doença nesta região. ”

É claro que muito mais pensamento coletivo e pesquisa expandida são necessários para entender completamente como o cerebelo humano pode se proteger contra a degeneração relacionada à DA. Felizmente, Unwin e sua equipe no Reino Unido estão ansiosos para promover o compartilhamento e uso mundial de todos os seus dados.

Espero que qualquer pesquisador de cerebelo ou demência que esteja lendo este post aproveite a interface web pesquisável que hospeda o banco de dados do mais recente estudo da Universidade de Manchester (Xu et al., 2019) em www.manchester.ac.uk/dementia-proteomes -projeto.

Referências

Jingshu Xu, Stefano Patassini, Nitin Rustogi, Isabel Riba-Garcia, Benjamin D. Hale, Alexander M. Phillips, Henry Waldvogel, Robert Haines, Phil Bradbury, Adam Stevens, Richard LM Faull, Andrew W. Dowsey, Garth JS Cooper e Richard D. Unwin. “Expressão regional de proteínas no cérebro humano de Alzheimer correlaciona-se com a gravidade da doença”. Biologia das Comunicações (Publicado pela primeira vez em 4 de fevereiro de 2019) DOI: 10.1038 / s42003-018-0254-9