Os agentes do relógio dos cientistas de doenças dedesperdício invadem e movem-se dentro dos neurónios

Os cientistas têm olhado pela primeira vez os agentes de doenças dedesperdício, chamados encefalopatias espongiformes transmissíveis (TSE), porque invadem uma pilha de nervo e viajam então avante fio-como circuitos aos pontos do contacto com outras pilhas.

Estes resultados ajudarão cientistas melhor a compreender doenças do TSE e podem conduzir às maneiras de impedir ou minimizar seus efeitos. O TSE, ou o prião, doenças incluem o scrapie nos carneiros e nas cabras; doença de desperdício crônica nos cervos e nos alces; doença das vacas loucas no gado; e doença de Creutzfeldt-Jakob nos seres humanos.

Sob a direcção de Byron Caughey, Ph.D., nos laboratórios da montanha rochosa (RML), e em Marco Prado, Ph.D., na universidade do Minas Gerais em Belo Horizonte, Brasil, a equipe executou a pesquisa em culturas do laboratório usando um formulário roedor-adaptado da proteína e das pilhas do scrapie tomadas do sistema nervoso central de cérebros do rato e do hamster. As proteínas eram primeiras “marcadas” com tinturas fluorescentes assim que poderiam facilmente ser seguidas.

O trabalho igualmente revelou que um processo de tráfico similar pôde ocorrer com a proteína deformação chave na doença de Alzheimer, que é um não TSE mas um tipo diferente de doença de cérebro degenerativo, de acordo com o barão de Gerald, Ph.D., um dos pesquisadores do chumbo RML. RML, situado em Hamilton, TA, é parte do instituto nacional da alergia e das doenças infecciosas (NIAID) dos institutos de saúde nacionais. O relatório novo aparece na introdução do 25 de maio do jornal da neurociência.

“Estes resultados oferecem chumbos de intriga para terapias tornando-se parar a propagação do TSE e possivelmente outras doenças de cérebro degenerativos,” diz o director Dr. Anthony Fauci de NIAID. “Potencial, pode ser possível obstruir os caminhos que os prião se usam para invadir pilhas, sua saída a outras pilhas ou sua réplica dentro das pilhas.”

Aqueles são precisamente algumas das experiências que seguintes o grupo de RML está levando a cabo, junto com a tentativa mover o método de seguimento fluorescente das culturas celulares do laboratório para ratos e hamster vivos. Junto com o afastamento cilindro/rolo. Caughey, Prado e o barão, outros pesquisadores chaves envolvidos no projecto incluíram o Lee de Kil Sun, o Ph.D., o RML, e o empregado anterior Ana Cristina Magalhães de RML, Ph.D., também da universidade federal do Minas Gerais.

O Dr. Barão explica que ao longo de seus sete anos em RML, e outro contemplaram como usar o seguimento fluorescente para aprender mais sobre TSEs, mas se esforçou para desenvolver um método eficaz para fazer assim.

“Quando eu comecei trabalhar em TSEs, eu pensei sobre ele como sendo similar aos micróbios patogénicos bacterianos intracelulares--algo que replicates dentro de uma pilha de anfitrião animal ou humana,” diz o Dr. Barão. “Eu quis saber como tal micróbio patogénico liga à pilha de anfitrião, e entra, replicates e as propagações a outras pilhas.”

O Dr. Barão diz que os pesquisadores seguiram a proteína infecciosa do prião que se move através de outras partes dos corpos animais até o cérebro, mas ninguém tinha seguido nunca o movimento da proteína dentro dos neurónios animais. Um dos aspectos os mais difíceis da experiência, diz, encontrava uma maneira de etiquetar fluorescente as proteínas do prião do TSE sem alterá-las--ao ainda permitir que os pesquisadores identifiquem os prião porque penetraram as pilhas e a propagação dentro das projecções longas que as pilhas de nervo se tornam para enviar a sinais a outras pilhas de nervo.

“Isto era difícil de um aspecto técnico porque o micróbio patogénico do scrapie é pela maior parte um formulário corrompido de uma proteína da pilha de anfitrião,” Dr. Barão disse. “Pode ser duro detectar a proteína corrompida do prião em pilhas contaminadas de vida e distingui-la de suas contrapartes normais.”

Explica que uma vez que os pesquisadores aprendidos como marcar as proteínas do prião, eles as adicionaram a uma cultura de pilhas de nervo e os começaram então a olhar e tomar imagens da foto com um microscópio confocal. A microscopia Confocal usa o laser para fazer a varredura de muitas secções finas de uma amostra fluorescente, tendo por resultado uma imagem tridimensional limpa. O trabalho cuidadoso de analisar e de decifrar aproximadamente 1.000 imagens diferentes pertenceu primeiramente ao Dr. Magalhães--quem encheu uma gaveta do gabinete de lima com os Cd que contêm imagens microscópicas. O esforço conduziu às fotos impressionantes que, quando posta em um formato video, a proteína do prião da mostra que se move dentro das pilhas, a seguir ao longo das projecções celulares estreitas chamou neurites e finalmente na grande proximidade com pilhas adjacentes.

Outras áreas que o grupo de investigação planeia explorar incluem:

  • Exactamente onde dentro das pilhas de nervo a infecção do scrapie ocorre, e como isto acontece?
  • Como e por que fazem as grandes massas do anexo infeccioso da proteína do prião às pilhas de anfitrião e se tornam quebradas em unidades menores de modo que possam invadir o interior da pilha?
  • Que tipos de mensagens químicas são enviados entre neurites de uma célula a outros que permitem que os prião infecciosos transfiram entre pilhas?
  • Que acontece à proteína infecciosa do prião é transferida uma vez que a uma outra pilha?
  • Como faça muitos caminhos possíveis diferentes que conduzem em pilhas determinam o que acontece à proteína do prião; alguns caminhos podiam conduzir à digestão pela pilha, outro conduzem para transferir--e presumivelmente infecção--em pilhas adjacentes.

“Isto foi consideravelmente surpreendente--certamente uma aproximação nova para nosso campo, o” Dr. Barão diz.