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.
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