Novo método de imagem revela defeito de proteínas na doença do neurônio motor

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Por Ana Silva
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Visão microscópica das proteínas do neurônio motor afetado.

São PauloPesquisadores da Universidade de Birmingham desenvolveram um novo método de imagem que identifica problemas proteicos prejudiciais relacionados com a esclerose lateral amiotrófica (ELA). Em colaboração com a Universidade de Sheffield, eles realizaram descobertas importantes que podem levar a novos tratamentos.

A doença do neurônio motor (DNM), também conhecida como esclerose lateral amiotrófica (ELA), é uma condição grave na qual as células nervosas que controlam os músculos se deterioram, causando fraqueza muscular e atrofia. Os cientistas ainda não entendem completamente as causas da DNM e, até o momento, não existe cura. Uma nova técnica chamada espectrometria de massa ambiente nativa (EMAN) ajuda os pesquisadores a estudar proteínas em sua forma natural diretamente dos tecidos do cérebro e da medula espinhal.

Pesquisadores descobriram que uma proteína específica chamada SOD1 está sem um componente metálico. Essa proteína já havia sido associada à doença do neurônio motor (MND), mas é a primeira vez que cientistas usaram imagens moleculares detalhadas para mostrar que a SOD1 deficiente em metal se acumula em áreas afetadas do cérebro e da medula espinhal em camundongos. Esse achado aponta para uma ligação direta entre esses problemas proteicos e o desenvolvimento da MND.

Principais Descobertas:

  • Desenvolvimento do NAMS permite examinar proteínas em tecidos nativos.
  • Identificação de deficiência metálica na proteína SOD1.
  • Acúmulo de SOD1 observado em regiões específicas do cérebro e da medula espinhal em modelos de camundongos com ELA.

Quando a SOD1 fica sem íons metálicos essenciais, ela pode se desdobrar incorretamente e formar aglomerados, prejudicando as funções celulares e possivelmente causando a morte dos neurônios motores. A equipe de Helen Cooper na School of Biosciences de Birmingham desenvolveu um novo método para estudar esses problemas proteicos de forma mais detalhada. Richard Mead e sua equipe no Sheffield Institute for Translational Neuroscience esperam que essa tecnologia ajude a entender melhor porque os neurônios motores morrem, possibilitando assim a criação de novos tratamentos.

A equipe de pesquisa pretende verificar se os mesmos desequilíbrios de SOD1 são encontrados em amostras de tecido humano, o que é crucial para confirmar a relevância de suas descobertas no tratamento de pacientes. Além disso, eles planejam testar medicamentos já existentes para corrigir a deficiência de metais no SOD1 em modelos de camundongos, o que pode levar ao uso de medicamentos conhecidos para tratar a ELA.

Esta descoberta é fundamental para a pesquisa sobre ELA, estabelecendo um novo padrão para o estudo de outras doenças cerebrais em nível molecular. Ao oferecer vistas detalhadas das estruturas proteicas em seu estado natural, o NAMS pode transformar a forma como os cientistas investigam diversas condições e desenvolver novos métodos de tratamento.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-50514-7

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Oliver J. Hale, Tyler R. Wells, Richard J. Mead, Helen J. Cooper. Mass spectrometry imaging of SOD1 protein-metal complexes in SOD1G93A transgenic mice implicates demetalation with pathology. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-50514-7
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