A doença de Parkinson é uma desordem neurodegenerativa prevalente que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Caracteriza-se pela acumulação de uma proteína chamada alpha-sinucleína dentro dos neurônios, levando à formação de aglomerados conhecidos como corpos de Lewy. Esses aglomerados perturbam o funcionamento normal das células e contribuem para os sintomas motores e não-motores da doença.
Em um estudo recente, pesquisadores do EPFL utilizaram técnicas avançadas de imagem para investigar como a alpha-sinucleína perturba os processos metabólicos dentro dos neurônios. Eles combinaram o uso da NanoSIMS (Espectrometria de Massa de Íons Secundários em Nanoscale) com rotulagem de isótopos estáveis para visualizar variações isotópicas nos tecidos com alta resolução. Isso lhes permitiu obter insights sobre a atividade metabólica de compartimentos celulares e organelas individuais.
Ao estudar ratos geneticamente modificados que superexpressavam a alpha-sinucleína humana, os pesquisadores compararam os neurônios com acumulação de alpha-sinucleína aos do hemisfério de controle saudável. Eles descobriram mudanças significativas na incorporação e processamento de moléculas de carbono nos neurônios que superexpressavam a alpha-sinucleína.
Um dos achados notáveis foi que os neurônios com acumulação de alpha-sinucleína apresentaram aumento da renovação de macromoléculas, indicando demandas metabólicas ampliadas nessas células. Além disso, houve alterações na distribuição de carbono entre diferentes compartimentos celulares, possivelmente influenciadas pela interação da alpha-sinucleína com o DNA e as histonas. Além disso, organelas específicas, como mitocôndrias e o complexo de Golgi, apresentaram defeitos metabólicos, corroborando pesquisas anteriores sobre o comprometimento da função mitocondrial e a interrupção da comunicação entre organelas causada pela alpha-sinucleína.
Este estudo demonstra o potencial da tecnologia NanoSIMS em fornecer resolução sem precedentes para investigar alterações metabólicas no cérebro em nível subcelular. Ele oferece insights valiosos sobre as mudanças patológicas precoces que ocorrem nos neurônios vulneráveis devido à acumulação de alpha-sinucleína, que está diretamente relacionada à doença de Parkinson.
Em suma, essa pesquisa aprimora nossa compreensão dos mecanismos subjacentes à doença de Parkinson e pode contribuir para o desenvolvimento de terapias direcionadas para essa condição debilitante.
Fontes:
– Acta Neuropathologica Communications
– DOI: 10.1186/s40478-023-01608-8