Investigadores do Laboratório Jackson (EUA) descobrem novo mecanismo para a neurodegeneração


Uma equipa de investigação liderada pelo Professora e Investigadora Susan Ackerman, Ph.D., localizou um mecanismo surpreendente por detrás da neurodegeneração em ratos, que envolve um defeito em um componente-chave da maquinaria celular que produz proteínas, conhecidas como transferência ARN (ácido ribonucleico) ou ARNt (ácido ribonucleico de transferência).
Os investigadores relatam na revista Science que uma mutação num gene que produz ARNt’s que operam apenas nos resultados do sistema nervoso central resultam numa "estagnação" ou pausa do processo de produção de proteínas nos ribossomas neuronais. Quando uma outra proteína, que os investigadores identificaram como a GTPBP2, também está em falta, resulta em neurodegeneração.
"O nosso estudo demonstra que os genes ARNt individuais podem ser de tecidos especificamente expressos em vertebrados", diz Ackerman, "e as mutações nesses genes podem causar doenças ou modificar outros fenótipos. Esta é uma nova área para procurar mecanismos da doença."
A neurodegeneração - o processo através do qual neurónios maduros deterioram e, finalmente, morrem - é mal compreendida, mas está subjacente a muitas das maiores doenças humanas, tais como a doença de Alzheimer, doença de Parkinson, doença de Huntington e ELA (esclerose lateral amiotrófica, também conhecida como doença de Lou Gehrig).
Embora as causas da neurodegeneração ainda estejam vindo à luz, há evidências crescentes de que os neurônios são extremamente sensíveis - muito mais do que outros tipos de células - a perturbações na forma como as proteínas são feitas e como elas se dobram.
Os ARNt´s são críticos para traduzir o código genético para as proteínas, os “cavalos de carga” da célula. Os ARNt’s possuem uma forma característica de trevo com dois “interesses” distintos - um que lê o código genético nos incrementos de três letras (ou tripletes), e outro que transporta o bloco construtor de proteínas especificado por cada triplete (conhecido como um aminoácido).
Em organismos superiores, os ARNt’s são bastante diversificados. Por exemplo, enquanto que há 61 tripletes distintos que são reconhecidos pelo ARNt em seres humanos, o genoma humano contém cerca de 500 genes de ARNt. Até o momento, pouco se sabe sobre por que eles são tão numerosos: se realizam funções sobrepostas ou redundantes, ou se, eventualmente, têm papéis para além da produção de proteínas.
"Vários genes codificam quase todos os tipos de ARNt", diz Ackerman. "Na verdade, codões AGA são descodificados por cinco ARNt em ratos. Até agora, esta aparente redundância nos levou a ignorar completamente o potencial de causar a doença das mutações no ARNt, bem como outros genes repetitivos."
Ackerman e os seus colegas no Laboratório Jackson em Bar Harbor, Maine (EUA), e Farmington, Connecticut (EUA), do Instituto de Pesquisa Scripps, em La Jolla, Califórnia (EUA), e da Universidade de Kumamoto (Japão), identificaram uma mutação no gene n-TR20 do ARNt, como um culpado genético pela neurodegeneração observada em ratos sem GTPBP2.
Notavelmente, a atividade do ARNt está limitada ao cérebro e a outras partes do sistema nervoso central, quer em ratos, quer em seres humanos. O ARNt codificado pelo gene n-TR20 reconhece o código triplete, AGA (que especifica o aminoácido arginina).
O defeito no gene n-TR20 perturba como as proteínas são feitas. Especificamente, faz com que as "fábricas" responsáveis pela síntese de proteínas, chamadas ribossomas, parem quando se deparam com um triplete AGA.
Essa estagnação pode ser amplamente superada, graças ao trabalho de uma proteína parceira chamada GTPBP2. Mas quando esta parceira está faltando - como nos ratos mutantes que Ackerman e os seus colegas estudaram -, a estagnação intensifica-se. Pensa-se que esta é uma força motriz por trás da neurodegeneração vista nestes ratos.


Comentários

Mensagens populares deste blogue

Foi descoberto que as proteínas específicas e não-específicas, ligadas ao ARN, são fundamentalmente semelhantes

Ataxia cerebelosa, neuropatia e síndrome de arreflexia vestibular: uma doença lentamente progressiva com apresentação estereotipada