Uma equipa internacional liderada pelo investigador Cláudio Gomes do BioISI – Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa descobriu um novo mecanismo bioquímico nas células nervosas que retarda a formação dos depósitos de agregados de proteína no cérebro, causadores da doença de Alzheimer.
A descoberta, publicada a 29 de Junho na revista científica Science Advances*, da prestigiada American Association for the Advancement of Science, revela que uma proteína inflamatória de abundante no cérebro e produzida como resposta a danos nas células nervosas pode ter uma nova função e constituir a primeira linha de defesa na supressão da formação de agregados amilóide.
“A proteína S100B acumula-se junto das placas [depósitos] de amilóide nos cérebros com Alzheimer, e o nosso trabalho revela agora que essa “coincidência” tem uma razão de ser, dado que descobrimos que a proteína S100B interage com a proteína beta-amilóide, atrasando a sua agregação”, explica Joana Cristóvão, estudante de doutoramento e primeira autora do estudo. “Em estudos com culturas de células observamos que a proteína S100B reverte a toxicidade induzida por agregados da proteína beta-amilóide, o que reforça este novo papel na defesa anti agregação”, continua a jovem investigadora.
A proteína S100B era já bem conhecida pelo seu papel multifuncional em processos de sinalização celular e neuroinflamação, sendo mesmo um biomarcador de lesões cerebrais traumáticas e de envelhecimento – curiosamente, dois fatores de risco da Doença de Alzheimer. “A nova função que agora evidenciamos para a proteína S100B como regulador da agregação proteica estabelece um novo elo entre dois processos celulares que estão profundamente afetados em várias doenças neurodegenerativas: agregação proteica e neuroinflamação”, elucida o Professor Cláudio Gomes, coordenador do estudo. No seu entender, “esta investigação desvenda novas funções das alarminas S100 que serão comuns entre patologias neurodegenerativas para além da Doença de Alzheimer, o que abre perspetivas sobre a possibilidade de desenvolvimento futuro de terapias direccionadas para estes alvos.”
A doença de Alzheimer afecta milhões de pessoas em todo o mundo e resulta da acumulação de formas tóxicas da proteína beta-amilóide sob a forma de agregados que causam a morte dos neurónios, resultando em demência.
Este processo neurodegenerativo é acompanhado de importantes alterações bioquímicas no cérebro, como as que resultam da abundante produção de moléculas da resposta neuro-inflamatória. De entre estas destacam-se as chamadas alarminas, como a proteína S100B, que foi agora objeto de atenção especial.
Esta investigação foi conduzida no BioISI – Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Portugal) em colaboração com investigadores do I3S – Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (Portugal), Universidade de Freiburg (Alemanha) e Universidade Técnica de Munique (Alemanha). O estudo foi financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT, Portugal), Fundação Bial (Portugal) e pelo Deutsche Forschungsgemeinschaft (Alemanha).
* J. S. Cristóvão, V. K. Morris, I. Cardoso, S. S. Leal, J. Martínez, H. M. Botelho, C. Göbl, R. David, K. Kierdorf, M. Alemi, T. Madl, G. Fritz, B. Reif, C. M. Gomes, The neuronal S100B protein is a calcium-tuned suppressor of amyloid-b aggregation. Sci. Adv. 4, eaaq1702 (2018).
O BioISI – Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas – é um instituto de investigação multidisciplinar sediado no campus da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e focado na compreensão e resolução de problemas biológicas através de abordagens integrativas aos sistemas vivos. Situa-se na vanguarda da investigação em ciências da vida, integrando de forma interdisciplinar as áreas da Biomedicina, Biotecnologia, Bioinformática, Biofísica e Química Biológica. Ao reunir investigadores com diversas formações, desde a biologia molecular e celular à física e ciências computacionais, o instituto proporciona um ambiente multidisciplinar único que permite desenvolver, disponibilizar e partilhar soluções criativas para a resolução de problemas biológicos de elevada complexidade.