Visando neurônios do hipocampo para desbloquear medicamentos existentes para Alzheimer
Uma equipe de pesquisadores da Universidade Kobe Gakuin, no Japão, desenvolveu proteínas geneticamente fundidas com insulina capazes de atingir os neurônios do hipocampo. A técnica inovadora aproveita a tendência natural da insulina de se acumular no tecido neuronal do hipocampo. Esta nova abordagem poderia desbloquear os tratamentos existentes para doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, permitindo que os medicamentos existentes sejam administrados no alvo.
O hipocampo é uma região do cérebro fortemente envolvida na memória e na aprendizagem e é uma das primeiras regiões do cérebro afetadas pela doença de Alzheimer, levando à perda de memória e ao declínio cognitivo.
Os atuais candidatos a medicamentos têm dificuldade em alcançar o hipocampo devido à natureza protetora da barreira hematoencefálica (BHE). Superar a BBB requer procedimentos cirúrgicos altamente invasivos (agulhas no cérebro ou na coluna) ou métodos que têm taxas de absorção limitadas. Para uma administração de medicamentos que não classifica a cirurgia invasiva, o desafio é administrar o medicamento em quantidade suficiente para ter efeito, com a baixa absorção limitando as opções de tratamento potencialmente eficazes.
Para superar esse desafio, a equipe criou proteínas direcionadas aos neurônios do hipocampo (Ht), fundindo geneticamente subunidades de insulina com proteínas terapêuticas. Eles têm problemas semelhantes ao navegar além do BBB, mas, uma vez cruzados, podem entregar a carga do medicamento diretamente aos neurônios afetados, tornando eficaz até mesmo um cenário de baixa absorção.
Experimentos detalhados em seu artigo, “Tecnologia de direcionamento de neurônios do hipocampo inspirada em insulina para administração de drogas proteicas”, publicado em Anais da Academia Nacional de Ciênciasexplicam como os neurônios cultivados do hipocampo engoliram a insulina e as proteínas Ht usando habilmente o sistema de captação celular existente no corpo.
As subunidades de insulina das proteínas fundidas aproveitam o fato de os neurônios do hipocampo terem mais receptores de insulina do que outros tipos de células cerebrais. A ligação das proteínas Ht ao receptor de insulina ativa as mesmas vias de sinalização da insulina. Esta ativação leva ao aumento da macropinocitose (captação celular), permitindo que mais proteínas Ht (e qualquer carga terapêutica fundida) sejam absorvidas pelo tecido neuronal do hipocampo.
A presença de resíduos de cisteína também foi considerada crucial para iniciar o mecanismo de entrega. Um mutante da cadeia B da insulina demonstrou a maior eficiência no transporte das proteínas de carga para os neurônios.
Estudos em animais reforçaram as descobertas com proteínas Ht acumuladas especificamente nas camadas neuronais do hipocampo de camundongos após o tratamento. Para confirmar a via, os pesquisadores repetiram o experimento com a adição de um inibidor de macropinocitose. Aqui, eles encontraram uma captação reduzida de proteínas Ht, confirmando o envolvimento da via.
“Ao contrário de outras técnicas, a nossa tecnologia de direcionamento de neurônios do hipocampo (ou HiNT) pode fornecer medicamentos de forma mais segura e específica aos neurônios do hipocampo”, afirmaram os pesquisadores em seu artigo. “É importante ressaltar que o HiNT contribuirá para maximizar o potencial terapêutico de vários medicamentos biológicos para a doença de Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas”.
Estudos futuros planejam explorar as aplicações clínicas do sistema de entrega HiNT com foco em encontrar o método mais eficaz e menos invasivo necessário para ultrapassar a barreira hematoencefálica.
Mais informações:
Noriyasu Kamei et al, Tecnologia de direcionamento de neurônios do hipocampo inspirada em insulina para administração de medicamentos proteicos, Anais da Academia Nacional de Ciências (2024). DOI: 10.1073/pnas.2407936121
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Citação: Visando neurônios do hipocampo para desbloquear medicamentos existentes para Alzheimer (2024, 12 de outubro) recuperado em 12 de outubro de 2024 em https://medicalxpress.com/news/2024-10-hippocampal-neurons-alzheimer-drugs.html
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