Desvendando outra peça do quebra-cabeça do Parkinson – os cientistas revelam o funcionamento da mudança molecular vital

Cientistas da Universidade de Dundee descobriram o relé interno de um interruptor molecular que protege o cérebro contra o desenvolvimento da doença de Parkinson.

A pesquisa fornece novas estratégias potenciais para desenvolver medicamentos que possam beneficiar pacientes com Parkinson. O Parkinson é o distúrbio cerebral que mais cresce no mundo; no entanto, atualmente não existem tratamentos que possam retardar ou interromper a doença.

Pesquisas anteriores realizadas na Universidade descobriram que um gene chamado PINK1 é fundamental para proteger as células cerebrais contra o estresse. Em pacientes portadores de mutações PINK1, esse efeito protetor é perdido, levando à degeneração das células que controlam o movimento, o que, por sua vez, leva aos sintomas de Parkinson.

PINK1 codifica uma classe de enzima conhecida como quinase e atua como um sensor de danos aos “geradores de energia” das células conhecidas como mitocôndrias. O PINK1 então ativa uma via protetora, visando duas proteínas-chave, a ubiquitina e a Parkin, que eliminam os danos. Mas como o PINK1 foi ativado não era conhecido anteriormente.

Em pesquisa que acaba de ser publicada na revista Avanços da Ciênciauma equipe de cientistas de Dundee, trabalhando com colegas no Reino Unido, Holanda e Alemanha, usou métodos de inteligência biológica e artificial para descobrir um modelo do funcionamento interno de como a enzima PINK1 é ativada.

O modelo revela como o interruptor PINK1 é ativado pela ligação a partes-chave de uma máquina complexa na superfície das mitocôndrias conhecida como complexo Translocase da membrana externa (TOM).

As novas descobertas mostram que PINK1 utiliza elementos únicos não encontrados em outras enzimas. Estes constituem um interruptor de relé pelo qual o PINK1 é ativado para permitir que ele atinja a ubiquitina e o Parkin exerça sua função protetora contra o Parkinson.

“Como médico que trata pacientes de Parkinson, o objetivo da nossa pesquisa é descobrir mecanismos fundamentais que possam apontar para novas maneiras de tratar melhor a doença no futuro”, disse o professor Miratul Muqit, neurologista consultor do Medical Research Council Protein Phosphorylation e Unidade de Ubiquitilação (MRC-PPU), na Escola de Ciências da Vida de Dundee.

“Nossas novas descobertas somam-se a uma série de estratégias de tratamento emergentes direcionadas à via PINK1, algumas que estão agora entrando em ensaios clínicos para pacientes de Parkinson este ano. Este trabalho fornece uma estrutura para a realização de estudos futuros direcionados à descoberta de novas moléculas semelhantes a medicamentos que possam atingir PINK1 no complexo TOM.”

O professor Dario Alessi, diretor do MRC-PPU, acrescentou: “Esta é uma pesquisa molecular ousada e meticulosa que nos permite compreender melhor a biologia subjacente à doença de Parkinson e fornece novas ideias sobre como a doença de Parkinson controlada por PINK1 poderia ser melhor diagnosticada e tratada, abrindo a porta para futuras pesquisas importantes.”

O estudo envolveu uma colaboração multicêntrica internacional com o professor Karim Labib da Universidade de Dundee; Professor Rubén Fernández Busnadiego do Centro Médico Universitário Göttingen / Cluster de Excelência “Bioimagem Multiescala: De Máquinas Moleculares a Redes de Células Excitáveis ​​(MBExC)”; Professor Neil Ranson, da Universidade de Leeds; e Dr. Sebastian Mathea na Goethe-Universität, Frankfurt.