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Proteína príon sofre separação de fases

Cientistas identificam possível gatilho do Mal da Vaca Louca

Pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) identificaram um fenômeno que pode estar por trás da origem de doenças neurodegenerativas como a doença de Creutzfeldt-Jakob, o chamado Mal da Vaca Louca e outras encefalopatias espongiformes. Publicado no periódico científico FASEB Journal, o estudo abre a possibilidade de se desenvolverem tratamentos que ataquem especificamente as estruturas envolvidas no fenômeno.

Liderados pelos professores da UFRJ Yraima Cordeiro e Anderson Pinheiro, os cientistas descobriram que a proteína príon (PrP), que está presente no cérebro e cuja alteração na forma leva ao surgimento das encefalopatias espongiformes, sofre um processo chamado separação de fases, quando dois líquidos diferentes presentes numa mesma solução se separam formando gotículas, como gotas de óleo dispersas em água. Tal processo é modulado por determinadas sequências de DNA obtidas sinteticamente, chamadas aptâmeros, que apresentam alta afinidade de ligação com a PrP. Dependendo da forma desses aptâmeros, a interação com a proteína faz com que as gotículas de PrP se transformem em gel ou mesmo em estruturas sólidas.

Esse processo de gelificação e solidificação das gotículas contendo as proteínas pode explicar o surgimento de aglomerações anormais e irreversíveis da PrP, conhecidas como agregados amiloides – ou fibrilares. Como já é sabido na literatura científica, por serem altamente organizadas e insolúveis, tais estruturas são tóxicas para o cérebro e estão relacionadas ao surgimento de encefalopatias espongiformes transmissíveis, como a doença de Creutzfeldt-Jakob e a encefalopatia espongiforme bovina (BSE), popularmente conhecida como Mal da Vaca Louca. A expressão “espongiforme” se refere ao fato de o cérebro dos pacientes acometidos por essas doenças apresentarem uma aparência esponjosa. Até hoje, não se sabe o que leva ao aparecimento dos agregados amiloides. O estudo dos pesquisadores da UFRJ pode ajudar a explicar a questão.

Os resultados do estudo mostram que a proteína príon apresenta a mesma capacidade já identificada em outras proteínas relacionadas a doenças neurodegenerativas de se ligarem com alta afinidade a determinadas sequências de ácidos nucleicos. Os DNAs usados no estudo foram obtidos através de uma técnica chamada SELEX, que permite a seleção de sequências de ácido nucleico altamente especificas para um determinado alvo – no caso, a proteína príon - a partir de uma biblioteca que dispõe de inúmeras sequências.

Os cientistas ainda não sabem se os DNAs estudados existem nas células de organismos vivos, mas a probabilidade é alta, segundo Anderson Pinheiro, professor do Instituto de Química da UFRJ. Para Yraima Cordeiro, professora da Faculdade de Farmácia da UFRJ, o estudo abre a possibilidade de planejar estratégias para controlar a doença com o uso de sequências específicas de DNA, capazes de evitar que as gotas líquidas contendo PrP se transformem em géis e sólidos não funcionais.

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O artigo “Liquid-liquid phase separation and fibrillation of the prion protein modulated by a high-affinity DNA aptamer” está disponível online no FASEB Journal.

Carolina O. Matos, ex-aluna do laboratório do Prof. Pinheiro, é a primeira autora do artigo. Os demais autores são Yulli M. Passos, Mariana J. do Amaral, Bruno Macedo e Matheus H. Tempone, atuais e ex-integrantes do laboratório coordenado pela Profa. Cordeiro; Ohanna C. L. Bezerra, Milton O. Moraes e Sotiris Missailidis, todos da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Brasil; Professores Marcius S. Almeida e Jerson L. Silva, ambos da UFRJ; Gerald Weber da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG); e Vladimir N. Uversky, da Universidade do Sul da Flórida, EUA.

A pesquisa utilizou recursos do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), operado pelo Centro Brasileiro de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), e da plataforma de sequenciamento de DNA da Fiocruz.

O estudo recebeu financiamento da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, Ministério da Educação (CAPES/MEC), da Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), de uma bolsa de colaboração da Iniciativa Brasil da Universidade Brown e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Biologia Estrutural e Bioimagem (INBEB).

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Por Luana Rocha (AsCom INBEB)
Publicado em 02/12/2019
 

 
     
     
   
     
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