Pesquisadores descobrem função neuroprotetora da proteína Tau

Um estudo realizado por pesquisadores do Baylor College of Medicine e do Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute (Duncan NRI) no Texas Children’s Hospital, revela que a proteína Tau — um ator-chave implicado em várias condições neurodegenerativas, incluindo a doença de Alzheimer — também desempenha um papel positivo no cérebro. Tau atenua os danos neuronais causados ​​por espécies reativas de oxigênio (ROS) excessivas ou radicais livres e promove o envelhecimento saudável. O estudo foi publicado em Neurociência da Natureza.

“ROS são subprodutos naturais de várias funções celulares no corpo. Embora baixos níveis de ROS sejam benéficos, o excesso de ROS é prejudicial às células, pois desencadeia a produção de formas tóxicas de outras moléculas que induzem estresse oxidativo, incluindo lipídios peroxidados”, disse o autor principal Dr. Lindsey Goodman, um bolsista de pós-doutorado no laboratório do Dr. Hugo Bellen.

“Os neurônios são particularmente suscetíveis ao estresse oxidativo e são destruídos se os níveis de lipídios peroxidados não forem rigorosamente controlados.”

Gotículas lipídicas protegem o cérebro dos danos oxidativos

Há evidências crescentes que apoiam a noção de que nossos cérebros desenvolveram múltiplas estratégias neuroprotetoras para combater os danos oxidativos induzidos por ROS.

Uma das estratégias, descoberta em 2015 pela equipe de Bellen, consiste em neurônios exportando esses lipídios peroxidados tóxicos para células gliais vizinhas, que os sequestram em gotículas lipídicas para armazenamento e futura produção de energia. “Esse processo remove e neutraliza efetivamente esses lipídios tóxicos”, disse Goodman. “No estudo atual, investigamos o papel do Tau na formação de gotículas lipídicas gliais.”

A equipe descobriu que o Tau normal endógeno em moscas é necessário para a formação de gotículas lipídicas gliais e para proteção contra ROS neuronais. Similarmente, o Tau foi necessário em células gliais obtidas de ratos e humanos para formar gotículas lipídicas.

E embora a expressão de Tau humano normal tenha sido suficiente para restaurar o processo de formação e maturação de gotículas lipídicas gliais em moscas sem sua própria Tau, quando essa proteína Tau humana apresentava mutações causadoras de doenças — que estão associadas a um risco aumentado de doença de Alzheimer — a glia era incapaz de formar gotículas lipídicas em resposta às ROS neuronais.

“Isso argumenta que mutações em Tau podem reduzir a capacidade normal da proteína de prevenir o estresse oxidativo, além de fazer com que a proteína se acumule nas características típicas da doença, conforme descrito por trabalhos anteriores”, disse Goodman. “No geral, as descobertas apoiam um novo papel neuroprotetor para Tau contra a toxicidade associada a ROS.”

Muito ou pouco Tau é prejudicial

Outras conexões com doenças foram descobertas usando modelos estabelecidos de moscas e ratos de condições mediadas por Tau que superexpressam a proteína Tau humana causadora de doenças na glia. Nesses cenários, os pesquisadores novamente viram defeitos em gotículas lipídicas gliais e morte de células gliais em resposta a ROS neuronais. Isso demonstrou que Tau é um regulador sensível à dosagem de gotículas lipídicas gliais onde muito ou pouco Tau é prejudicial.

“Ao revelar um novo papel neuroprotetor surpreendente para Tau, o estudo abre a porta para novas estratégias potenciais para desacelerar, reverter e tratar condições neurodegenerativas”, disse Bellen, autor correspondente do trabalho. Ele é um distinto professor de serviço em biologia molecular e genética na Baylor e ocupa uma cadeira em Neurogenética na Duncan NRI. Bellen também é um professor March of Dimes em Biologia do Desenvolvimento na Baylor.

Em resumo, ao contrário de seu papel usual de “vilão” em doenças neurodegenerativas, este estudo demonstra que Tau também desempenha um papel de “bom” na glia, ajudando a sequestrar lipídios tóxicos, reduzindo danos oxidativos e, portanto, protegendo nossos cérebros. No entanto, quando Tau está ausente ou quando proteínas Tau defeituosas estão presentes, esse efeito protetor desaparece, levando à doença.