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Análises ligam as proteínas do metabolismo da glicose à biologia da doença de Alzheimer

Análises ligam as proteínas do metabolismo da glicose à biologia da doença de Alzheimer

No maior estudo até o momento de proteínas relacionadas à doença de Alzheimer, uma equipe de pesquisadores identificou proteínas específicas da doença e processos biológicos que poderiam ser desenvolvidos em novos alvos de tratamento e biomarcadores de fluidos. Os resultados sugerem que conjuntos de proteínas que regulam o metabolismo da glicose, juntamente com proteínas relacionadas ao papel protetor de astrócitos e micróglia - as células de suporte do cérebro - estão fortemente associadas à patologia de Alzheimer e ao comprometimento cognitivo.

Ilustração do conceito de cérebro e demência (imagem) Crédito: © goanovi / stock.adobe.com

O estudo, parte da Parceria Acelerando Medicamentos para a Doença de Alzheimer (AMP-AD), envolveu medir os níveis e analisar os padrões de expressão de mais de 3.000 proteínas em um grande número de amostras de cérebro e líquido cefalorraquidiano coletadas em vários centros de pesquisa nos Estados Unidos. Unidos. Esta pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional de Envelhecimento do National Institutes of Health (NIA) e publicada em 13 de abril na Nature Medicine .

"Este é um exemplo de como a plataforma científica aberta e colaborativa do AMP-AD está criando um pipeline de descoberta para novas abordagens para diagnóstico, tratamento e prevenção da doença de Alzheimer", disse o diretor da NIA Richard J. Hodes, MD. "Este estudo exemplifica como a pesquisa pode ser acelerada quando vários grupos de pesquisa compartilham suas amostras biológicas e recursos de dados ".

A equipe de pesquisa, liderada por Erik CB Johnson, MD, Ph.D, Nicholas T. Seyfried, Ph.D., e Allan Levey, MD, Ph.D., todos da Emory School of Medicine, Atlanta, analisaram padrões de expressão de proteínas em mais de 2.000 amostras de cérebro humano e quase 400 amostras de líquido cefalorraquidiano de pessoas saudáveis ​​e com doença de Alzheimer. Os autores do artigo, que incluíram Madhav Thambisetty, MD, Ph.D., pesquisador e chefe da Seção de Neurociência Clínica e Translacional do Laboratório de Neurociência Comportamental da NIA, identificaram grupos (ou módulos) de proteínas que refletem processos biológicos no cérebro.

Os pesquisadores analisaram como os módulos de proteínas se relacionam com várias características patológicas e clínicas da doença de Alzheimer e de outros distúrbios neurodegenerativos. Eles observaram alterações nas proteínas relacionadas ao metabolismo da glicose e uma resposta anti-inflamatória nas células da glia em amostras cerebrais de pessoas com Alzheimer, bem como em amostras de indivíduos com patologia cerebral documentada que eram cognitivamente normais. Isso sugere, observaram os pesquisadores, que os processos anti-inflamatórios projetados para proteger as células nervosas podem ter sido ativados em resposta à doença.

Os pesquisadores também se propuseram a reproduzir os achados no líquido cefalorraquidiano. A equipe descobriu que, assim como no tecido cerebral, as proteínas envolvidas na maneira como as células extraem energia da glicose são aumentadas no fluido espinhal de pessoas com Alzheimer. Muitas dessas proteínas também foram elevadas em pessoas com Alzheimer pré-clínico, ou seja, indivíduos com patologia cerebral, mas sem sintomas de declínio cognitivo. É importante ressaltar que o módulo metabolismo da glicose / proteína glial foi preenchido com proteínas conhecidas por serem fatores de risco genético para a doença de Alzheimer, sugerindo que os processos biológicos refletidos por essas famílias de proteínas estão envolvidos no processo real da doença.

"Estamos estudando as possíveis ligações entre anormalidades na maneira como o cérebro metaboliza a glicose e as alterações relacionadas à doença de Alzheimer há um tempo", disse Thambisetty. "A análise mais recente sugere que essas proteínas também podem ter potencial como biomarcadores de fluidos para detectar a presença de doença precoce".

Em um estudo anterior, Thambisetty e colegas, em colaboração com os pesquisadores da Emory, descobriram uma conexão entre anormalidades na maneira como o cérebro decompõe a glicose e a quantidade das placas amilóides e emaranhados no cérebro, bem como o aparecimento de sintomas como como problemas com a memória.

"Este grande estudo proteômico comparativo aponta para mudanças maciças em muitos processos biológicos da doença de Alzheimer e oferece novas idéias sobre o papel do metabolismo da energia cerebral e da neuroinflamação no processo da doença", disse Suzana Petanceska, Ph.D., diretora de programas da NIA. o programa de descoberta de destino do AMP-AD. "Os dados e análises deste estudo já foram disponibilizados à comunidade de pesquisa e podem ser usados ​​como uma fonte rica de novos alvos para o tratamento e prevenção da doença de Alzheimer ou servir como base para o desenvolvimento de biomarcadores de fluidos".

Amostras de tecido cerebral vieram da autópsia dos participantes nos centros de pesquisa da doença de Alzheimer e de vários estudos epidemiológicos em todo o país, incluindo o Estudo Longitudinal de Envelhecimento de Baltimore (BLSA), Estudo de Ordens Religiosas (ROS) e Projeto de Memória e Envelhecimento (MAP) e Alterações em Adultos no pensamento (ACT). As coleções cerebrais também continham amostras de indivíduos com seis outros distúrbios neurodegenerativos, além de amostras que representavam envelhecimento normal, o que permitiu a descoberta de assinaturas moleculares específicas para a doença de Alzheimer. Amostras de líquido cefalorraquidiano foram coletadas dos participantes do estudo no Centro de Pesquisa de Doença de Emory Goizueta Alzheimer. Esses e outros conjuntos de dados estão disponíveis para a comunidade de pesquisa por meio do AD Knowledge Portal, o repositório de dados do AMP-AD Target Discovery Program,

Fonte da história:

Materiais fornecidos pelo NIH / Instituto Nacional de Envelhecimento . Nota: O conteúdo pode ser editado por estilo e duração.

Referência da revista :

  1. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do uso de esteroides anabolizantes em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva. Lee, John Q. Trojanowski, Thomas G. Beach, Eric M. Reiman, Vahram Haroutunian, Minghui Wang, Eric Schadt, Bin Zhang, Dennis W. Dickson, Nilüfer Ertekin-Taner, Todd E. Golde, Vladislav A. Petyuk, Philip L. De Jager, David A. Bennett, Thomas S. Wingo, Srikant Rangaraju, Ihab Hajjar, Joshua M. Shulman, James J. Lah, Allan I. Levey, Nicholas T. Seyfried. A análise proteômica em larga escala do cérebro e do líquido cefalorraquidiano da doença de Alzheimer revela mudanças precoces no metabolismo energético associadas à ativação da micróglia e astrócitos . Nature Medicine , 2020; DOI:10.1038 / s41591-020-0815-6

NIH / Instituto Nacional de Envelhecimento. "A análise em larga escala liga as proteínas do metabolismo da glicose à biologia da doença de Alzheimer". ScienceDaily. ScienceDaily, 13 de abril de 2020. .

NIH / Instituto Nacional de Envelhecimento - National Institutes of Health

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